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La pompe à chaleur au cœur de votre confort
Association Française pourles Pompes À Chaleur
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La Pompe à Chaleur Air - Air Rénover son chauffage et s’assurer un confort d’été
AFPAC-couv-dossier n10- renov chauff.indd 3 16/10/2018 13:19
LA POMPE À CHALEUR AIR - AIR - RÉNOVER SON CHAUFFAGE ET S’ASSURER UN CONFORT D’ÉTÉ2
AFPAC-couv-dossier n10- renov chauff.indd 4 16/10/2018 13:19
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Aproposdel’AFPAC-www.afpac.org
Crééeenfévrier2002,l’AssociationFrançaisepourlesPompesAChaleur,associationdefilièreexclusivementdédiéeàlaPAC,estl’interlocuteurprivilégiédespouvoirspublicsetdetouslesacteursdudomainedespompesàchaleurenFranceetenEurope,afindefairevaloirl'intérêténergétiqueetenvironnementaldessystèmesdeproductiondechaleurparpompeàchaleur(chauffageeteauchaudesanitaire),etlacontributionactuelleetfuturequ’ilsapportentaudéveloppementdesénergiesrenouvelables.
Encoordinationavecsesmembres–Energéticiens,Bureauxd’Etudes,Centresd’Essais,CentresTechniques,decontrôleetcertification,Industriels-fabricants,Distributeurs,Installateurs,Associations,Organisationssyndicales-,l’AFPACsuitetcontribueauxtravauxréglementaires,denormalisation,dequalificationetdecertification,françaiseseteuropéennes,surlespompesàchaleuretlessystèmeslesutilisant.L’AFPACs’assureàl’échelleeuropéennedelaprésenceetdelacohérencedelareprésentativitédesacteursdelafilièrePACenFrance.Acetitrel’AFPACestl’interlocuteurprivilégiédel’EHPA.
Parsonexpertiseetsareprésentativité,l’AFPACcrée,metenplaceetactivelesconditionsnécessairesàlapromotiondesPAC,àlaqualitédeleurmiseenœuvreetàlasatisfactiondeleursutilisateurs.
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PréfaceduPrésident
Nousleconstatonsrégulièrementàtraverslesévènementsmétéorologiques,laluttecontrelechangementclimatiqueestl’undesenjeuxcruciauxdu21èmesiècle.Apartquelquesexceptions,auniveaumondial,laprisedeconscienceestgénérale.Beaucoupd’étatsontadhéréàl’accorddeParis.Lestexteseuropéensetnationauxdéclinentdesobjectifschiffrésauxquelslesfilièresprofessionnellesdoiventrépondreetl’économies’adapter.Est-ilnécessairederappelerlaloidetransitionénergétique,pourlaquellelapompeàchaleurrépondauxcritèresd’économied’énergie,d’énergie
renouvelable,etd’économiecirculaire.Faceàcesenjeuxdesociété,lapompeàchaleurair-airestunesolutionintéressantepourrénoversonsystèmedechauffage.Elleapporteleconfortentoutessaisons,deséconomiesd’énergiequisetraduisentpardeséconomiesfinancières,toutenrépondantauxdéfisenvironnementaux.Depuissacréation,l’AFPACatoujoursœuvrépourlaqualitédesinstallations.Lapompeàchaleurexigel’excellence,c’estpourquoisoninstallationdoitêtrecorrectementréfléchie.Pourconserversesperformancesetassurersapérennitédansletemps,elledoitégalementfairel’objetd’uncontratdemaintenanceannuel.Cedocumentdresselepanoramadesélémentsàconnaitrepoureffectuerunepremièreapprochedanslecasd’unprojetderénovationd’unemaisonindividuellequicomprendl’installationd’unepompeàchaleurair-air.
ThierryNILLE
Présidentdel’AFPAC
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7
Sommaire1. PourquoirénoversonchauffageeninstallantunePACair-air.......................................................9
2. Lestechnologiesdisponibles........................................................................................................11
2.1. Pompeàchaleurair-airenélémentsséparésavecréseauaéraulique...............................11
2.2. Pompeàchaleurair-airenélémentsséparésavecunitésintérieuresàémissiondirecte.13
2.3. Pompeàchaleurair-airmonoblocavecréseauaéraulique...............................................14
2.4. Pompeàchaleurair-airàdébitderéfrigérantvariable(DRV)...........................................15
2.5. Rénovationdechauffageélectriquepartraitementpartieldulogementavecunepompeàchaleurair-air..................................................................................................................................16
2.6. Traitementduconfortd’étéparpompeàchaleurair-airencomplémentd’uneinstallationdechauffagetraditionnelle..............................................................................................................17
2.7. Interactionentresystèmedechauffageair-airetsystèmedeventilation.........................18
3. Dimensionnementdelapompeàchaleur....................................................................................19
3.1. Calculdesdéperditions.........................................................................................................19
3.1.1. Principeducalculdesdéperditions..............................................................................19
3.1.2. Déperditionssurfaciquespartransmissionàtraverslesparois...................................19
3.1.3. Déperditionslinéiquesauxliaisonsdesdifférentesparois...........................................20
3.1.4. Déperditionsparrenouvellementd’airetinfiltrations.................................................20
3.1.5. Latempératureextérieuredebasedulieu..................................................................20
3.2. Pompeàchaleurair-airavecréseauaérauliqueetsonappoint........................................22
3.2.1. Lapuissancecalorifique................................................................................................23
3.2.2. Ledébitd’air.................................................................................................................23
3.3. Pompeàchaleurair-airenélémentsséparésavecunitésintérieuresàémissiondirecte.24
3.3.1. Lapuissancecalorifique................................................................................................24
3.3.2. Ledébitd’air.................................................................................................................24
3.4. Pompeàchaleurair-airàdébitderéfrigérantvariable(DRV)...........................................25
3.4.1. Lapuissancecalorifique................................................................................................25
3.4.2. Ledébitd’air.................................................................................................................26
3.5. Caractéristiquesdelapompeàchaleur...............................................................................26
3.6. Performancesthermiquesdespompesàchaleur................................................................27
3.6.1. Modechauffage............................................................................................................27
3.7.2. Moderafraichissement.................................................................................................27
3.8. Spécificationsacoustiquesrèglementaires...........................................................................28
3.8.1. Règlementationsurlebruitintérieur...........................................................................28
3.8.2. Règlementationsurlebruitdevoisinage.....................................................................28
8
4. Implantationdelapompeàchaleur.............................................................................................31
4.1. Implantationdel’unitéextérieure........................................................................................31
4.1.1. Intégrationtechniquedelapompeàchaleur..............................................................31
4.1.2. Intégrationacoustiquedelapompeàchaleur.............................................................33
4.1.3. Installation....................................................................................................................38
4.1.4. Evacuationdescondensats...........................................................................................40
4.2. Implantationdelapompeàchaleurmonoblocintérieure...................................................40
4.2.1. Implantationenfaux-plafondouencombles...............................................................41
4.2.2. Implantationenlocalspécifique...................................................................................42
4.3. Implantationdesunitésintérieures......................................................................................42
4.3.1. Implantationdel’unitéintérieureassociéeàunréseauaéraulique............................43
4.3.2. Implantationdesunitésintérieuresàémissiondirecte...............................................47
5. Cequ’ilfautsavoirsurlesfluidesfrigorigènes.............................................................................49
5.1. LarèglementationF-GAS......................................................................................................49
5.2. Lesfluidesdisponibles..........................................................................................................51
6. Economiesd’énergieescomptées................................................................................................55
6.1. Domainedel’étude..............................................................................................................56
6.2. Améliorationsthermiquesdubâti........................................................................................59
6.3. Améliorationdeséquipements............................................................................................59
6.4. Consommationsannuellesenfonctiondeslotsdetravauxréalisés....................................63
6.4.1. MaisonMozartzoneH1a..............................................................................................63
6.4.2. MaisonMozartzoneH3................................................................................................67
6.4.3. MaisonGershwinzoneH1a..........................................................................................71
6.4.4. MaisonGershwinzoneH3............................................................................................75
6.5. Cequ’ilfautretenir...............................................................................................................79
7. Retourd’expérienceenrégionPACA...........................................................................................81
Bibliographie.........................................................................................................................................87
9
1. PourquoirénoversonchauffageeninstallantunePACair-air
Lapompeàchaleurair-airutiliselescaloriesdel’air,uneénergiegratuite,pourchaufferefficacementetàmoindrecoûtunemaisonindividuelle.Ellepermet,eneffet,dediminuerd’unemanièreimportantelafacturedechauffage.Ceséconomiesfontdelapompeàchaleurair-airunsystèmerentableenseulementquelquesannées.Lescaloriesdel'airextérieurpourchaufferunlogementLeprincipedefonctionnementdelapompeàchaleurair-airestrelativementsimple.Celle-cicaptelescaloriesdel’airextérieurpourchaufferlamaison.Pourfonctionner,lapompeàchaleurabesoinauminimumdedeuxunités.L’une,situéeàl’extérieur,récupèrelescaloriesdel’airetl’autre,àl’intérieur,ladiffuseauseindulogement.
Diminuerd’unemanièreimportantelafacturedechauffageEnutilisantl’énergiegratuitedel’air,onnepaiequel'électriciténécessaireausystèmepourfairefonctionnerlapompeàchaleur.Onpeutainsidiminuerd’unemanièreimportantelafacturedechauffage.Ceséconomiespermettentd’amortirenseulementquelquesannéesleprixdelapompeàchaleurair-airetsoninstallation.
10
Lapompeàchaleurair-airs'installesimplementL’installationd’unepompeàchaleurair-airestfacileetaisée.Eneffet,ilsuffitdedisposer:
• d'unjardinoud’unecourpouryinstallerl'unitéextérieure.Choisissezunemplacementquioccasionnelemoinsdebruitpourlevoisinage(distanceminimale,éviterlesanglesetrecoinsquirenvoientleson)
• d'unemplacementpourinstallerlesunitésintérieures.elless'installentsimplementau-dessusdesportesdespiècesàchauffer.Lajonctionentrelesdeuxestassuréeparuncircuitdefluidefrigorigène.
Rafraîchirunlogementgrâceàlapompeàchaleurair-airLapompeàchaleurair-airestunsystèmedechauffageperformantetéconomique.Deplus,eninversantsonmodedefonctionnement,onpeutobtenirdelafraîcheur.C’estenraisondesonsystème2-en-1quecetappareilestsouventappelépompeàchaleurréversible.Cettedoublefonctionnalitéetlefaiblecoûtdelapompeàchaleurair-airfontdecetappareilunesolutiontrèsintéressante.PuissanceetCOPdelapompeàchaleurair-airLesprincipalescaractéristiquesàconnaîtrepourjugerdelaperformanced'unepompeàchaleurair-airsont:
• Lecoefficientdeperformance(COP)quireprésentelenombredekWhdechaleurproduits,pour1kWhd'électricitéconsommée.LeCOPdelapompeàchaleurair-airsesituegénéralementautourde3.Laconsommationélectriquedelapompeàchaleurestdoncminime.
• Lapuissancecalorifique(enkW)quireprésentelacapacitédeproductiondechaleurdelaPAC.Lespompesàchaleurair-airactuellesontunepuissancecompriseentre2et20kW.
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2. LestechnologiesdisponiblesLespompesàchaleurairextérieur/airintérieurregroupentlestechnologiessuivantes:
• Enélémentsséparéesavecuneouplusieursunitésintérieuresalimentantunréseauaéraulique;
• Enélémentsséparésavecuneouplusieursunitésintérieuresàémissiondirecte(uneunitéintérieuredanslaoudanschaquepièceprincipale),enfonctiondurésultatrecherché:traitementpartieloutraitementglobal;
• Monobloc;• Systèmeàdébitderéfrigérantvariable(DRV).
Laplupartdesmachinesenélémentsséparésnécessitentuneinterventionsurlecircuitfrigorifiqueetlamanipulationdefluidesfrigorigèneslorsdel’installation.Ceciimpliquedeseconformeràlaréglementationconcernantlesfluidesfrigorigènes,notammentlesarticlesR543-75àR543-123duCodedel’environnement.Lespompesàchaleurair-airàvariationdepuissancesontéquipéesgénéralementd’uncompresseuravecvariationélectroniquedevitesse.Danscesystème,ilestassociédeuxcomposants:
• Unvariateurdefréquence(ouconvertisseur)quifaitvarierlafréquenced’alimentationdumoteurélectriqueducompresseur;
• UncompresseurInverterquiestspécifiquementconçupourfonctionneràdesvitessesderotationvariables.
Lavariationélectroniquedevitesseestintégréedèslaconceptionducompresseur.Lavitesseévoluedelalimitebassefixéepourdesraisonsdelubrificationducompresseur,àlalimitehautefixéeparlavitessederotationmaximaledumoteurélectrique.LesystèmeInvertermodulelavitessederotationducompresseurvoireduventilateurauniveaudechaqueunitéintérieureafind’adapterlapuissancethermiqueaubesoin.
2.1. Pompeàchaleurair-airenélémentsséparésavecréseauaérauliqueDanscetyped’installation,lapompeàchaleurestcomposéedesélémentssuivants:
• Uneunitéextérieurecomprenantlecompresseur,ledétendeur,lavanned’inversiondecycleetunéchangeurventilésurl’airextérieur;
• Uneouplusieursunitésintérieures(detypegainable)comprenantunfiltremobileàlareprised’air,unéchangeurventilésurl’airintérieuretledispositifdecommande.
L’unitéintérieureestraccordéeàunréseauaéraulique,enplacardouenfaux-plafondparexemple.Ceréseaupermetladistributiondel’airchaudourafraichi.L’airdelapièceestensuiterepris,traitéparl’unitéintérieurepuisréinjectédanslelocalouleslocaux.
12
Figure1:Exempled’utilisationd’unepompeàchaleurairextérieur/airintérieurenélémentsséparésavecréseauaérauliquededistributiond’air
Lenombredediffuseursd’airàmettreenplacedépenddel’importancedulogementetdesdispositionsarchitecturales(pavillonsurdeuxniveaux,présencedemezzanine,piècesenL,etc…).
1. reprised’air2. grillesdediffusiond’air
Figure2:Exempled’implantationdesdiffuseursd’air
Uneunitéintérieurepeuttraiterunepièceouunezone,c'est-à-direunensembledepiècesayantdesbesoinsthermiquessimilairesaumêmemoment(parexemplerez-de-chausséeetétage,partiejouretpartienuit).Siplusieurspiècessontàtraiter,ilestpossibled’installeruneunitégainablepluspuissante,plusimportante,etassurerladiffusiondel’airchauffédanschacunedespiècestoutenconservantuncontrôleindividueldelatempérature.Ils’agitalorsd’unsystèmemultizonesdontchaqueconserveunfonctionnementindépendant.
13
CommentaireDanslecasd’uneunitéintérieureparzone,chaquezonetotaliseunesurfaceaupluségaleà100m².Cettesolutionestunsystèmedit«multizoning».Lesunitésgainablessontassociéesàunkitmulti-zonesquidisposed’undispositifderégulationpièceparpièce.
Cesystèmepermetdepiloterjusqu’à8zones,viaunthermostatcentralisésituédanslapièceprincipaleetdesthermostatsindividuelspourchacunedeszonesàcontrôler.
Figure3:Exempled’utilisationd’unepompeàchaleurairextérieur/airintérieurenélémentsséparésavecréseauaérauliquededistributiond’airmulti-zones
2.2. Pompeàchaleurair-airenélémentsséparésavecunitésintérieuresàémissiondirecte
Danscetyped’installation,lapompeàchaleurestcomposéedesélémentssuivants:
• Uneunitéextérieurecomprenantlecompresseur,ledétendeur,lavanned’inversiondecycleetunéchangeurventilésurl’airextérieur;
• Plusieursunitésintérieuresdisposéesdanschaquepièceprincipalecomprenantunfiltremobileàlareprised’air,unéchangeurventilésurl’airintérieuretledispositifdecommande.
L’unitéintérieurepeutêtredetypemural,console,plafonnier,oupouvantêtreraccordéeàunréseauaérauliqueselonlesmodèlesproposésparlesconstructeurs.
14
Lenombred’unitésàmettreenplacedépenddel’importancedulogementetdesdispositionsarchitecturales(pavillonsurdeuxniveaux,présenced’unemezzanine…).Selonlesconstructeursetlesgammesdepuissancescalorifiques,entre2et8unitésintérieurespeuventêtreraccordéesàunemêmeunitéextérieure.Chaqueunitéintérieurebénéficied’unfonctionnementindépendant.
Figure4:Exempled’utilisationd’unepompeàchaleurairextérieur/airintérieurenélémentsséparésavecunitésintérieuresàémissiondirecte
2.3. Pompeàchaleurair-airmonoblocavecréseauaérauliqueDanscetyped’installation,lapompeàchaleurregroupetouslesélémentsentrantdanssacomposition:lecompresseur,ledétendeur,lavanned’inversiondecycle,l’échangeurventilésurl’airextérieur,l’échangeurventilésurl’airintérieuretledispositifdecommande.Lapompeàchaleurestinstalléesoitdansunlocaltechniquespécifique,soitenplacardouenfaux-plafondparexemple.Elleestraccordéeàunréseauaérauliquepermettantladistributiondel’airchauffé.L’airdelapièceestensuitereprisparunautreréseauaérauliquepermettantsontraitementparlapompeàchaleurpuisestréinjectédansleslocaux.
15
Figure5:Exempled’utilisationd’unepompeàchaleurairextérieur/airintérieurmonoblocavecuréseauaérauliquededistributiond’air
2.4. Pompeàchaleurair-airàdébitderéfrigérantvariable(DRV)Danscetyped’installation,lapompeàchaleurestcomposéedesélémentssuivants:
• Uneunitéextérieurecomprenantlecompresseur,undétendeurélectronique,lavanned’inversiondecycleetunéchangeurventilésurl’airextérieur;
• Plusieursunitésintérieuresdisposéesdanschaquepièceprincipalecomprenantunfiltremobileàlareprised’air,undétendeurélectronique,unéchangeurventilésurl’airintérieuretledispositifdecommande;
• Unbusdeliaisonentrechaqueunitéintérieureetl’unitéextérieure.L’unitéintérieurepeutêtredetypemural,console,plafonnier,oupouvantêtreraccordéeàunréseauhydrauliqueselonlesmodèlesproposésparlesconstructeurs.Lenombred’unitésàmettreenplacedépenddel’importancedulogementetdesdispositionsarchitecturales(pavillonsurdeuxniveaux,présenced’unemezzanine…).Selonlesconstructeursetlesgammesdepuissancescalorifiques,entre6et9unitésintérieurespeuventêtreraccordéesàunemêmeunitéextérieure.Chaqueunitéintérieurebénéficied’unfonctionnementindépendant.CommentaireIlexistedessystèmesàdébitderéfrigérantvariableàrécupérationd’énergiepermettantdefaireduchaudetdufroidsimultanément.
16
Figure6:Exempled’utilisationd’unepompeàchaleurai/airàdébitderéfrigérantvariable(DRV)
2.5. Rénovationdechauffageélectriquepartraitementpartieldulogementavecunepompeàchaleurair-air
Danscetyped’installation,pourdesraisonsd’investissement,lapompeàchaleurvientenchauffagedebase.Lecomplémentétantassurépardesradiateursélectriques.Biensouvent,seulelapièceprincipaleesttraitéeparpompeàchaleurair-air.Dansd’autrescas,une,voiredeuxautrespièceslesontégalementL’installationestcomposéedesélémentssuivants:
• Uneunitéextérieurecomprenantlecompresseur,ledétendeur,lavanned’inversiondecycleetunéchangeurventilésurl’airextérieur;
• Uneouplusieursunitésintérieuresdisposéesdanschaquepièceprincipalecomprenantunfiltremobileàlareprised’air,unéchangeurventilésurl’airintérieuretledispositifdecommande.
L’unitéintérieurepeutêtredetypemural,console,plafonnier.Lenombred’unitésàmettreenplaceestàl’initiativedumaitred’ouvrage.Chaqueunitéintérieurebénéficied’unfonctionnementindépendant.
17
Figure7:ExempledeRénovationdechauffageélectriquepartraitementpartieldulogementavecunepompeàchaleurair-air
2.6. Traitementduconfortd’étéparpompeàchaleurair-airencomplémentd’uneinstallationdechauffagetraditionnelle
Danscetyped’installation,lapompeàchaleurair–airréversibleestinstalléeavecl’objectifdeclimatiserpartiellementlelogementl’été.Ellepeutégalementêtreutiliséeenmi-saisonpourdesbesoinsdechauffageafind’éviterderemettreenservicepourquelquesheuresparjourlesystèmedechauffagetraditionnel.L’installationestcomposéedesélémentssuivants:
• Uneunitéextérieurecomprenantlecompresseur,ledétendeur,lavanned’inversiondecycleetunéchangeurventilésurl’airextérieur;
• Uneouplusieursunitésintérieuresdisposéesdanschaquepièceprincipalecomprenantunfiltremobileàlareprised’air,unéchangeurventilésurl’airintérieuretledispositifdecommande.
L’unitéintérieurepeutêtredetypemural,console,plafonnier.Lenombred’unitésàmettreenplaceestàl’initiativedumaitred’ouvrage.Chaqueunitéintérieurebénéficied’unfonctionnementindépendant.
18
Figure8:Exempledetraitementduconfortd’étéparpompeàchaleurair–airencomplémentd’uneinstallationdechauffagetraditionnelle
2.7. Interactionentresystèmedechauffageair-airetsystèmedeventilation
Lessystèmesair/airfonctionnentenrecyclageetsontindépendantsdelaventilationmécaniquecontrôlée.Pourévitertouteinterférenceavecleréseaud’extractiondelaventilationmécaniquecontrôlée,iln’estpasprévudesoufflagedanslespièceshumides(cuisine,salledebains).Cesdernièressontchaufféesavecunémetteurélectriquesibesoin.
19
3. Dimensionnementdelapompeàchaleur
Lasélectiondelapompeàchaleurs’effectueenfonctiondudimensionnementparrapportaucalculdesdéperditionsetdescaractéristiquesdespompesàchaleurdisponiblesdanslesgammesdematérielsdesconstructeurs.
3.1. CalculdesdéperditionsLesdéperditionsthermiquessontcalculéesselonlanormeNFEN12831etlecomplémentnationalNFP52-612/CN.
3.1.1. PrincipeducalculdesdéperditionsLesdéperditionssedécomposenten:
• Déperditionssurfaciquesàtraverslesparois(murs,fenêtres,portes,toit,plancher);• Déperditionslinéiquesauniveaudesliaisonsdesdifférentesparois,commeparexemplele
muretleplancher;• Déperditionsparrenouvellementd’airparlesbouchesd’entréed’airparventilation
naturelleoumécanique;• Déperditionsparlesinfiltrations:jointuresdeshuisseriesdesfenêtres,desportes,parles
trousenfaçade…Lesdéperditionssontcalculéespourlespiècesdontlechauffageestassuréparlapompeàchaleur.
3.1.2. DéperditionssurfaciquespartransmissionàtraverslesparoisLesdéperditionssurfaciquessontcalculéesàpartirdelaformulesuivante:
Déperditionssurfaciques=SommedeUxAx(Tint–Text)Avec:
- U:coefficientdetransmissionsurfaciqueenW/m².K- A:surfaceintérieuredelaparoienm²- Tint–Text:écartdetempératureentrel’intérieuretl’extérieurenK
20
3.1.3. DéperditionslinéiquesauxliaisonsdesdifférentesparoisLesdéperditionslinéiquessontcalculéesàpartirdelaformulesuivante:
Déperditionslinéiques=Ψxlx(Tint–Text)Avec:
- Ψ:coefficientdetransmissionlinéique(psi)enW/m.K- l:longueurdesliaisonsenm- Tint–Text:écartdetempératureentrel’intérieuretl’extérieurenK
CommentaireLanormeNFEN12831proposeuneméthodesimplifiéeconsistantàmajorerlescoefficientsdetransmissionsurfaciquedesparoisenfonctiondeleursliaisons.
3.1.4. Déperditionsparrenouvellementd’airetinfiltrationsLecalculdesdéperditionss’effectueàpartirdelaformulesuivante:
Déperditionsparrenouvellementd’air=0,34xqvx(Tint–Text)Avec:
- 0,34:chaleurvolumiquedel’airenWh/m3.K- qv:débitderenouvellementd’airparventilationetinfiltrationenm3/h- Tint–Text:écartdetempératureentrel’intérieuretl’extérieurenK
CommentaireLesentréesd’airinduitesparl’utilisationdehottesentoutairneuf,decheminéesàfoyerouvertoudetoutautresystèmenesontpasprisesencomptedanslaformule.
3.1.5. LatempératureextérieuredebasedulieuLesdéperditionssontcalculéespourlatempératureextérieuredbasedulieudéfiniedanslecomplémentnationalàlanormeNFEN12831,référencéNFP52-612/CN.Lafigure21présentelacartedeFrancedestempératuresextérieuresdebase.Descorrectionssontàapporterenfonctiondel’altitudedulieuconsidéré,selonletableaudelafigure22.
21
Figure9:Températuresextérieuresdebasenoncorrigéesparl’altitude
22
Figure10:Correctionsenfonctiondel’altitude
3.2. Pompeàchaleurair-airavecréseauaérauliqueetsonappointCelaconcernelapompeàchaleurair-airmonoblocouenélémentsséparésL’appareiloul’unitéintérieurepouvantêtreraccordéeàunconduitaérauliquepeutêtreéquipéed’unappointélectriqueaprèsleventilateurdesoufflage.Certainsproduitsselonlesconstructeursnecomprennentpasd’appointélectriquecarlaperformancedelapompeàchaleurpermet,mêmepar-15°Cext,decouvrirlesbesoinsdechauffage.Seuleslespièceshumides(cuisine,salledebains)sontchaufféesavecunémetteurélectriquesibesoin.Lapompeàchaleuretsonappointdoiventpermettred’obtenirlatempératureambiantedemandéepourlesconditionsextérieuresdebasedulieu.Ledimensionnementesteffectuéenmodechauffage.L’appointestconstituéd’unréchauffeurélectriqueplacéenavaldelapompeàchaleurafind’assurerlecomplémentdepuissancecalorifique.
23
Au-delàd’unepuissancecalorifiquede3kW,l’appointdoitêtreprévuavecàminimadeuxniveauxdepuissance.Ledernierniveauestmisenfonctionnementencasd’arrêtducompresseur.Ilconvientdemettreenœuvreundispositifdedélestagedel’appointélectrique.Sil’appointestcomposédeplusieursétages,ungestionnaired’énergieestgénéralementutilisé.CommentaireLedélestagedel’appointdoitaussipouvoirêtreeffectuémanuellement.
3.2.1. LapuissancecalorifiqueLapuissancecalorifiquedelapompeàchaleurestgénéralementcompriseentre80%et100%desdéperditionsduvolumetraité,calculéespourlatempératureextérieuredebasedulieu.Lapuissancetotaledélivréeparlapompeàchaleuretl’appointestégaleà120%desdéperditionsduvolumetraité,calculéespourlatempératureextérieuredebasedulieu.Latempératurelimitedefonctionnementgarantid’arrêtdelapompeàchaleurestinférieurede5Kàlatempératureextérieuredebase.Uneminorationdel’écartde5kestprévuelorsquelatempératureextérieuredebaseestinférieureà-10°C.Pourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1CommentaireLatempératurelimitedefonctionnementgarantiestlatempératureen-dessousdelaquelleleconstructeurnegarantitpaslefonctionnementsatisfaisantdelapompeàchaleurnil’obtentiondesperformancesattendues.
3.2.2. Ledébitd’airLedébitd’airsoufflédanschaquepièceestdéterminéenfonctiondelapuissancecalorifiquedulocalàcombattreetdel’écartentrelatempératuredel’airsouffléetcelledel’airambiant.Ledébitdesoufflagedel’appareilestmisenadéquationaveclasommedesdébitsàsoufflerdansleslocauxpourcombattrelesdéperditions.Ledébitd’airsoufflédanschaquepiècedesservieparuneouplusieursunitésintérieuresoubouchesdesoufflagedoitcorrespondreàuntauxdebrassagede5à10volumesparheure.Lesunitésintérieuresetgainablessontchoisiesenconséquence.Pourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1
24
3.3. Pompeàchaleurair-airenélémentsséparésavecunitésintérieuresàémissiondirecte
Uneunitéintérieureàémissiondirectenepeutêtreéquipéed’unappointélectrique.Seuleslespièceshumides(cuisine,salledebains)sontchaufféesavecunémetteurélectriquesibesoin.Lapompeàchaleuretlesémetteursdoiventpermettred’obtenirlatempératureambiantedemandéepourlesconditionsextérieuresdebasedulieu.Ledimensionnementesteffectuéenmodechauffage.
3.3.1. LapuissancecalorifiqueLapuissancecalorifiquedelapompeàchaleurestgénéralementcompriseentre80%et100%desdéperditionsduvolumetraité,calculéespourlatempératureextérieuredebasedulieu.Lapuissancecalorifiquedelapompeàchaleurestde120%desdéperditionsduvolumetraité,calculéespourlatempératureextérieuredebasedulieu.Latempératurelimitedefonctionnementgarantid’arrêtdelapompeàchaleurestinférieurede5Kàlatempératureextérieuredebase.Uneminorationdel’écartde5kestprévuelorsquelatempératureextérieuredebaseestinférieureà-10°C.Pourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1CommentaireLatempératurelimitedefonctionnementgarantiestlatempératureen-dessousdelaquelleleconstructeurnegarantitpaslefonctionnementsatisfaisantdelapompeàchaleurnil’obtentiondesperformancesattendues.
3.3.2. Ledébitd’airLedébitd’airsoufflédanschaquepièceestdéterminéenfonctiondel’unitéintérieureinstallée.Ledébitd’airsoufflédanschaquepiècedesservieparuneouplusieursunitésintérieuresoubouchesdesoufflagedoitcorrespondreàuntauxdebrassagede5à10volumesparheure.LesunitésintérieuresetgainablessontchoisiesenconséquencePourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1
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3.4. Pompeàchaleurair-airàdébitderéfrigérantvariable(DRV)Lesunitésintérieuresnedisposentpasd’unappointélectrique.Seuleslespièceshumides(cuisine,salledebains)sontchaufféesavecunémetteurélectriquesibesoin.Lapompeàchaleuretlesémetteursdoiventpermettred’obtenirlatempératureambiantedemandéepourlesconditionsextérieuresdebasedulieu.Chaqueconstructeurdepompeàchaleurousystèmeàdébitderéfrigérantvariabledisposed’uneprocédurededimensionnement.Cetteprocéduresedécomposeendeuxétapes:
• Calculdelapuissancequedoitdélivrerchaqueunitéintérieureenmodechaud,auxconditionsnominalesduconstructeuretchoixdesunitésintérieures;
• Calculdelapuissancequedoitdélivrerl’unitéextérieureenmodechaud,auxconditionsnominalesduconstructeuretchoixdel’unitéextérieure.
Ledimensionnementd’unsystèmeàdébitderéfrigérantvariables’effectueconformémentauxpréconisationsduconstructeur.Adéfaut,ildoitrépondreauxexigencesspécifiéesci-dessous.
3.4.1. LapuissancecalorifiqueLapuissancecalorifiquedelapompeàchaleurestcompriseentre80%et100%desdéperditionsduvolumetraité,calculéespourlatempératureextérieuredebasedulieu.Lapuissancecalorifiquedelapompeàchaleurestde120%desdéperditionsduvolumetraité,calculéespourlatempératureextérieuredebasedulieu.Latempératurelimitedefonctionnementgarantid’arrêtdelapompeàchaleurestinférieurede5Kàlatempératureextérieuredebase.Uneminorationdel’écartde5kestprévuelorsquelatempératureextérieuredebaseestinférieureà-10°C.Pourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1CommentaireLatempératurelimitedefonctionnementgarantiestlatempératureen-dessousdelaquelleleconstructeurnegarantitpaslefonctionnementsatisfaisantdelapompeàchaleurnil’obtentiondesperformancesattendues.
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3.4.2. Ledébitd’airLedébitd’airsoufflédanschaquepièceestdéterminéenfonctiondel’unitéintérieureinstallée.Ledébitd’airsoufflédanschaquepiècedesservieparuneouplusieursunitésintérieuresoubouchesdesoufflagedoitcorrespondreàuntauxdebrassagede5à10volumesparheure.LesunitésintérieuresetgainablessontchoisiesenconséquencePourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1
3.5. CaractéristiquesdelapompeàchaleurLesélémentssuivantsdoiventêtreconnuspoursélectionnerlapompeàchaleur:
• Lestempératureslimitesréellesdefonctionnement(températured’entréeetdesortied’air);
• Unbilanthermiquepièceparpièce(calculsdesdéperditions)• Lesdébitsminimaletmaximald’air;• Lespertesdechargessurl’airpourlesunitéspouvantêtreraccordéessurunréseau
aéraulique(gainables);• Lessécuritésthermiques,électriquesetfrigorifiques;• Lesperformancesdelamachineauxpointsdefonctionnementdéfinisdansletableauci-
après;• Lesniveauxacoustiques;• Lepoids,lesdimensionsetlesmoyensdelevage;• Lespossibilitéslocalesduconstructeurpourlamiseaupointéventuelleetl’assistanceaprès-
vente.Fluidecaloporteur
Pointdefonctionnement Nominal Optionnel
Temp.sèche Temp.humide Temp.sèche Temp.humideAirextérieur Température
entréeévaporateur
7°C
6°C
-7°C
-8°C
Airintérieur Températureentréecondenseur
20°C
15°Cmaxi
20°C
15°Cmaxi
Pointsdefonctionnementenmodechaud,selonlacertificationNFPAC
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CommentaireLasélectiondelapuissancecalorifiquedelapompeàchaleurs’effectuepourlatempératureextérieuredebaseconsidéréeetnonpaspourcelleconsidéréepourlepointdefonctionnementnominal(+7°C)donnéedansladocumentationduconstructeur.
3.6. PerformancesthermiquesdespompesàchaleurLesperformancescalorifiquesd’unepompeàchaleurannoncéesparleconstructeurfontl’objetd’unecertification(NFPAC,Eurovent,…).LapompeàchaleurdoitrépondreauxexigencesdéfiniesdanslanormeNFEN14511.
3.6.1. ModechauffageEnmodechauffage,lapompeàchaleurestdéfinieparlescaractéristiquessuivantes:
• Lapuissancethermiquedissipéeaucondenseur;• Lapuissanceélectriquetotaleabsorbée.
Lecoefficientdeperformance(COP)estlerapportpuissancethermiquedissipéeaucondenseur/puissanceélectriquetotaleabsorbée.LamiseenœuvredurèglementcommunautaireEco-ConceptiondéfiniparlanormeNFEN14825exigedésormaisd’autresparamètrespermettantdecomparerlesperformancesàchargespartielles:SCOP/SCOPon/SCOPnet.
3.7.2. ModerafraichissementEnmoderafraichissement,lapompeàchaleurest-définieparlescaractéristiquessuivantes:
• Lapuissancethermiqueabsorbéeàl’évaporateur;• Lapuissancetotaleabsorbée.
CommentaireLesperformancesfrigorifiquesdelapompeàchaleurannoncéesparleconstructeurdoiventcorrespondentàcellescertifiéesparEUROVENT.Enmoderafraichissement,lapompeàchaleurestcaractériséeparlecoefficientd’efficacitéénergétique(EER).C’estlerapportpuissancethermiqueabsorbéeparl’évaporateur/puissanceélectriquetotaleabsorbée.LamiseenœuvredurèglementcommunautaireEco-ConceptiondéfiniparlanormeNFEN14825exigedésormaisd’autresparamètrespermettantdecomparerlesperformancesàchargespartielles:SEER/SEERon.
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CommentaireL’étiquetageénergétiqueduSCOP/SEERdespompesàchaleurair/airréversiblesd’unepuissancefrigorifiqueinférieureà12kWestobligatoiredepuisle1erjanvier2013,enapplicationdesrèglementsErP206/2012etEnergyLabeling626/2011.Ils’appuiesurlanormeNFEN14825.
3.8. SpécificationsacoustiquesrèglementairesLapompeàchaleurestseséquipementsdoiventrespecterlesréglementationsenvigueursurlebruitintérieuretsurlebruitauvoisinage.Ellesreposentsurlaconnaissancedespuissancesacoustiquesdespompesàchaleurmonoblocoudesunitésextérieuresetintérieurespourunepompeàchaleurenélémentsséparés.CesdonnéessontfourniesparlefabricantoudisponiblesdanslesbasesdedonnéesNFPACouEUROVENT.Lechapitre4présentedesinformationscomplémentairessurl’implantationetlesniveauxacoustiquesàproximitéd’unepompeàchaleur.Pourfaciliterlerespectdecesréglementations,leniveaudepuissanceacoustiquedelapompeàchaleurexpriméendB(A)doitêtrechoisienfonctiondesconditionsd’installation.CommentaireLesréférentielsNFPACetHPKeymarkfixentdesniveauxdepuissanceacoustiquemaximumenfonctiondespuissancescalorifiquesdepompesàchaleur.
3.8.1. RèglementationsurlebruitintérieurL’installationnedoitpasengendrerdenuisancessonoresàl’intérieurdulogement.Larèglementationsurlebruitintérieurstipuléeparl’arrêtédu30juin1999concernelesbâtimentsnouveaux.
3.8.2. RèglementationsurlebruitdevoisinageL’articleR1334-33ducodedelasantépubliquefixelesvaleurslimitesd’émergencesonoresadmises:
• 5dB(A)enpériodediurne(de7hà22h)• 3dB(A)enpériodenocturne(de22hà7h)
L’émergenceestdéfinieparladifférenceentreleniveaudebruitambiant,comportantlebruitparticulierencause,etleniveaudubruitrésiduelconstituéparl’ensembledesbruitshabituels,extérieursetintérieurs,correspondantsàl’occupationnormaledeslocauxetaufonctionnementhabitueldeséquipementsenl’absencedubruitparticulierencause.
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Lebruitrésiduelestlebruitmoyenquel’onmesuresurunepériodederéférencelorsquel’équipementincriminénefonctionnepas.Ils’agitdubruitdefond.Lebruitambiantestlebruitmesurépendantunepériodeéquivalentelorsquel’équipementfonctionne:lebruitambiantestdonclasommedubruitdel’équipementseuletdubruitrésiduel.Commeletempscumulédefonctionnementd’unepompeàchaleurdépassegénéralementhuitheures,aucunevaleurcorrectivenepeutêtrepriseencompte.
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31
4. ImplantationdelapompeàchaleurDèslaconception,ilestnécessaired’étudierl’implantationdel’unitéextérieure.Unaccèsaiséestnécessairepourl’entretienetlamaintenanceultérieuredelapompeàchaleur.Lesélémentsci-dessousnesontpasexhaustifs,Pourplusdedétails,ilconviendradeserapprocherdudocumentNFDTU65.16P1-1
4.1. Implantationdel’unitéextérieure
4.1.1. IntégrationtechniquedelapompeàchaleurDèslaphasedeconception,ilestnécessairedeprévoirlesdégagementsnécessairesautourdel’unitéextérieureainsiquelesventsdominantsquipeuvententraîner:
• Descontraintesmécaniquessurleventilateurdel’unitéextérieurepouvantallerjusqu’àlacassedumoteur.Afind’évitercetaléa,ilconvientd’adapterl’orientationdelaPACparrapportauxventsdominantscommeindiquéàlafigureci-dessous.
Figure11:Actiondesventssurleventilateurdelapompeàchaleur
• Unrecyclaged’airextérieurrejetéparlapompeàchaleurverssonaspiration.LorsquelaPAC
estexposéeauvent,lerefoulementd’airpeutêtreforcécontrelebâtimentetrabattuversl’aspiration.LorsquelaPACestsouslevent,ilsecréeunezonedepressionnégativequipeutforcerl’airderefoulementversl’aspiration.Pourévitertoutrisquededysfonctionnement,laPACestsoitsurélevée,soitéquipéed’un«plénum»derefoulementafind’évacuerl’airau-dessusdumur.Danscederniercas,ilconvientdevérifierledimensionnementduventilateur(pressionstatique).
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Figure12:Recyclageparasited’airextérieursurlapompeàchaleur
Figure13:Améliorationsdel’évacuationdel’airrejetéparunepompeàchaleur
• Uneinfluencesurlesperformancesdeséquipements.Lorsquelaproductioncomprenddeux
pompesàchaleur,leurimplantationdoitpermettred’éviterquelerefoulementdelapremièrenesoitpasaspiréparlaseconde.
Figure14:Implantationdedeuxpompesàchaleur
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Enparticulierlorsquelapompeàchaleurestimplantéeausud(cequifaciliteledégivrage),ilconvientquelasondedetempératureextérieurederégulationsoitplacéedansunendroitexemptdetouteperturbation,àl’abridusoleil,éloignéedessourceschaudesoufroidesdubâtiment(bouchesd’aération,fenêtres…).L’installationdelasondesuruneparoinordestconseillée.Ilconvientdes’assurerquel’implantationdelapompeàchaleurn’estpascontraireauxrèglesd’urbanismeoudecopropriété.
4.1.2. IntégrationacoustiquedelapompeàchaleurLesperformancesacoustiquesdesappareilssontdéfiniesparlesgrandeurssuivantes:
• Leniveaudepuissanceacoustique(Lw)LapuissanceacoustiqueexpriméeendB(A)caractériselasourcesonore,indépendammentdesonenvironnement.Ellepermetainsidecomparerlespompesàchaleurentreelles.Cettevaleurestfournieparleprocès-verbaldecertificationetleslaboratoiresdemesures.
• Leniveaudepressionacoustique(Lp)LapressionacoustiqueexpriméeendB(A)caractériseleniveaudebruitquel’oreilleperçoitetdépenddeparamètresindépendantsdelasourcesonoretelsqueladistanceparrapportàlasource,latailleetlanaturedesparoisdulocal,…lesréglementationssebasentsurcettevaleur.
Figure15:Grandeursprincipalesutiliséesenacoustique
Letableausuivantpermetd’obteniruneapprochaduniveaudepressionacoustique(niveausonore)obtenuenchamplibreenfonctionduniveaudepuissanceacoustique(sourcesonore)etdeladistanceàlaquellesetrouvel’élémentderéceptionparrapportàlasource.Ilconcernelespompesàchaleurencontactavecuneparoiréverbérante,parexempleposéessurunsoclebéton.
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Figure16:Approcheduniveausonoreobtenupourunepompeàchaleurposéesurunsocleenbéton:niveaudepressionLpendB(A)selonladistancedenm(propagationenchamplibre)
Lecassuivantreprendlecasd’unepompeàchaleuroud’uneunitéextérieuredepompeàchaleurenélémentsséparésinstalléesurdessupportsmuraux.Letableaupermetd’obteniruneapprocheduniveaudepressionacoustique(niveausonore)enfonctionduniveaudepuissanceacoustique(sourcesonore)etdeladistanceàlaquellesetrouvel’élémentderéceptionparrapportàlasource.
Figure17:Approcheduniveausonoreobtenupourunepompeàchaleurmontéesursupportsmuraux:niveaudepressionLpendB(A)selonladistancedenm(propagationenchampréverbérant)
Desprécautionsdoiventêtreprisespourintégreraumieuxl’unitéplacéeàl’extérieurvis-à-visduvoisinage:
• Placerl’appareilhorsdevueduvoisinagedirect,àpartird’uneterrasseouàpartirdebaiesvitrées:l’abriterderrièreunobstaclenaturelformantécrantelqu’unrideaud’arbustes,unehaie,unebuttedeterreouunmurdeclôtureenconservantunedistanceminimale;
• Nepasleplaceràproximitédeschambresdelamaisonvoisineoudelamaisonéquipée;• Eviterlaproximitéd’uneoudeplusieursparoisfortementréverbérantes.
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Figure18:Impactdelamiseenœuvresurlebruitd’unePAC
Danscertainscas,desprécautionscomplémentairessontnécessairesdufait,parexemple,d’unedistancetropfaibleparrapportauvoisinage.Ilconvientalorsd’affinerl’étuded’unpointdevueacoustique.Unécranacoustiquepeutêtreinstallétoutenrestantvigilantsurlerisquepotentieldesondessonoresréfléchiesparunemauvaiseimplantationdel’unitéextérieurevis-à-visdel’écran.
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CommentairePourlaposed’unécranacoustique,ilconvientdeserapprocherdesservicesdel’urbanismepoursavoirsiunedemandedetravauxenmairieestnécessaire.Lespréconisationssuivantespeuventêtreformuléespourlamiseenplaced’unécranantibruit:
• EmplacementL’écrandoitêtreplacéleplusprèspossibledelasourcesonoretoutenpermettantlalibrecirculationdel’airdansl’évaporateuretlesinterventionsd’entretien.Uneattentionparticulièreestportéesurlerisquepotentielderéflexiondesondessonoresparunemauvaiseimplantationdel’unitéextérieure.
Figure19:Exempled’implantationd’unepompeàchaleuretd’unécranantibruit
• Dimensions
Latailledel’écrandoitêtretellequel’uniténesoitpasvisibleparlevoisinage.Lahauteurdel’écrandoitdépasserd’unmètreaumoinslalignereliantl’habitationlaplushauteaupointleplusélevédelasourcesonore.Danslecasd’uneinstallationaupiedd’unimmeuble,ilpeutêtrenécessairedemunirl’écrand’unauvent.Lahauteurdel’écrannepouvantêtredémesurée,onn’admetgénéralementquel’angleforméparcetteligneetl’horizontaleest-d’environ30°.Demêmepourladéterminationdesalargeur,desrabatspeuvents’avérerindispensables,l’écranayantalorsuneformede«L»oude«U».
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Figure20:Exemplesdedispositiond’unécranacoustique
Figure21:Dispositiond’unécranantibruit
L’écranantibruitdoitêtrepeuréverbérantducôtédelasourcesonoreetpeud’ondesnedoiventletraverser.Ilestdoncrecommandédeleconstruireavecdesmatériauxdenses,depréférenceenmaçonnerie(exemple:parpaingscreuxavecalvéolesouvertesducôtédelaPACetalvéolesbouchéessurlafaceopposée).
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Figure22:Montaged’unécranantibruitentrelapompeàchaleuretlebâtimentàprotéger
4.1.3. InstallationLaPACestpositionnéesurunsupportetnedoitpasavoirdeliaisonrigideaveclebâtiment.Pourcelalespointssuivantssontàrespecter:
• Lapompeàchaleurestpositionnéesurunsupportadaptéàsonpoidsetàsonencombrement(soclebéton,plotsenbéton,longrines,châssissupport),sansliaisonrigideaveclebâtiment;
• Lahauteurduvideentrelapompeàchaleuretsonsupportdoitpermettrelebonécoulementdescondensatsnotammentlorsdesphasesdedégivrage;
• Lapompeàchaleurestfixéeàsonsupportàl’aidedegoujonsd’ancrage,devisetderondellesfreinsdetype«grower»ouàdentureextérieurechevauchanteafind’évitertoutdesserragedûauxvibrations.Lavisserieutiliséepermetunebonnerésistanceàlacorrosion;
• Desplotsantivibratilessontprévusentrelapompeàchaleuretlesupport.Ilpeuts’agirparexempledeplotsenélastomère,deplotsàressortsoud’amortisseursvisqueux.
• Lesupportestréalisé,positionnéoufixédefaçonàêtreplanethorizontal.Lagardeparrapportausoldoitêtresuffisante(100à150mm)pourlesmisesenhorsd’eau.Danslesrégionsavecdeforteschutesdeneige,cettegardeestsurélevéed’aumoins200mmparrapportàl’épaisseurmoyennedumanteauneigeux;Unecasquettedeprotectiondelapompeàchaleurpeutêtreenvisagéeentenantcomptedespréconisationsduconstructeur;
• Danslecasd’unsupportdetypedalleenbéton,unmatériaurésilientàbasedecaoutchoucdesynthèseouélastomèreestintercaléentreladalleetlastructure;
• Danslecasd’unsupportpréfabriqué,descoussinsantivibratilesamortisseurssontintercalésentrelesupportetlaparoioulesol.
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Ilestimpératifdechercheràréduirelatransmissiondesvibrationsparlesupport:
a) SocleenbétonàPrivilégierl’installationdelaPACsurunsocled’inertieLesdeuxprincipesessentielsàrespecter:
• L’inertiedusocleo Samassedoitêtreauminimumde2foislamassedelaPACo Lesocledoitêtreindépendantdubâtiment
• Lesdispositifsanti-vibratileso Desplotsanti-vibratilesdoiventêtremisenplacesouslesocled’inertie.Lasélection
sefaitenfonctiondelarépartitiondelacharge(danslecasd’unerépartitioninégaledelacharge,lasélectionpeutaboutiràdesplotsdemêmenaturemaisquipeuventsupporterdeschargesdifférentes)
o Touteslesreprisesdechargessurlebâtimentdoiventavoirdesdispositifsanti-vibratiles,delafréquencedesvibrationsdelaPAC,del’efficacitérecherchée(tauxdefiltrage)
Figure23:Installationsursocleenbéton
b) Châssismétallique
Encasd’impossibilitéd’installationdelaPACsurunsocleenbéton,onpeututiliserunsupportmétalliqueaveclesprécautionssuivantes:
• Lachaisesupportdoitêtretrèsrigide,robuste,avecunminimumdeflèche,etinstalléesurunmurporteur
• Lasélectiondesplotsanti-vibratilessefaitenfonctiondelarépartitiondelacharge,delafréquencedesvibrationsdelaPACetdel’efficacitérecherchée(tauxdefiltrage)
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Figure24:Installationsurchâssismétallique
4.1.4. EvacuationdescondensatsLescondensatsdoivents’écoulerlibrement.Sibesoin,notammentdanslecasd’unedallebéton,afindepermettreunebonneévacuationdescondensats,laPACestsurélevéed’unehauteurde50mmtoutenrestantdeniveau.L’écoulementdescondensatss’effectuesurunesurfacedrainante,dansunlitdecaillouxparexemple.Toutrisquedegeldescondensatssurunezonepassantedoitêtreévité.Dansleszonesfroides,siunetuyauteried’écoulementdescondensatsestutilisée,unrubanchauffantautorégulantestinstalléafindeprotégerlavidangedugel.
4.2. Implantationdelapompeàchaleurmonoblocintérieure
Unepompeàchaleurpeutêtreinstalléedansunlocalferméousemi-ouvertdèslorsqu’elleestéquipéed’unréseaud’amenéed’airneufetderejetàl’extérieuravecventilateurspécifique(ayantdelapressiondisponible).
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L’installationdesconduitsd’airdoitêtreconformeauxpréconisationsduconstructeur(longueur,section,matériauxabsorbants…).Adéfaut:
• Lesgrillesdeprised’airetderejetd’airavecgrillageanti-volatilesenaciergalvanisédoiventêtredimensionnéessurlasectionlibredepassageavecunevitessemaximalede2,5m/s.L’étanchéitéàl’airdetoutlepérimètredesgrillesdeprised’airouderejetdoitêtrerespectée.Uneisolationthermiqueetacoustiqueestmiseenplacesurtoutlepérimètredesgrillesetl’épaisseurdupercementmural;
• Lavitessedel’airdanslesconduitsaérauliquesdoitêtrelimitéeà4m/s;• Lesconduitssontdeformecirculaireourectangulaire.L’étanchéitéàl’airestassuréetoutle
longduréseau;• Touslesconduitsdoiventêtrecalorifugés.Lecalorifugeagedesconduitsentôles’effectue
côtéextérieur,avecunmatériauisolantimperméableàlavapeurd’eaupouéviterlacondensationentreleconduitaérauliqueetl’isolant.
L’installationdelapompeàchaleurdoittenircompteduvoisinageetenparticulierdeschambres.Lecaséchéant,desactionsspécifiquessurleslocauxetsurlamachinepeuventêtrenécessairesafind’éviterlapropagationdubruitUnepompeàchaleurmonoblocintérieuredoitêtreplacéedansunlocalspécifique,dédié,selonlachargedefluidefrigorigèneenprésence.
4.2.1. Implantationenfaux-plafondouencomblesUnedistancesuffisanteestprévueentrelerejetetlaprised’air.Leurimplantationprendencomptelesparamètressuivants:
• Lesensdesventsdominants;• Lechangementdefaçadepossibleentrelerejetetlaprised’air;• Lepositionnementpréférentieldurejetenpointhautparrapportàlaprised’airneuf.
Lerejetd’airnedoitpasconstituerunegênepourlesoccupants.Pourysatisfaire,ilestadmisqu’ildoitsesitueràunedistanceminimalede0,40mdetoutebaieouvranteetde0,60mdetouteentréed’airdeventilation.Cesdeuxdistancess’entendentdel’axedel’orificed’évacuationaupointleplusprochedelapartieouvrante(porte,fenêtre,châssis)oudel’orificed’entréed’airdeventilation.L’implantationencomblesestàéviterdanslamesuredepossibleousinondoitfairel’objetd’unsointrèsattentifdefaçonàmaintenirl’isolationglobaledulogement.Laprised’airetlerejetd’airdanslescomblessontàproscrire.Encasdeprised’airou/etderejetentoiture,unchapeauspécifiqueestprévuàchaquefoisavecunesectiondepassagecréantunevitessemaximalede2,5m/s.
42
4.2.2. ImplantationenlocalspécifiqueLorsquelachargedefluidefrigorigèneestsupérieureàlalimitecalculéeparlanormeNFEN378-1,lapompeàchaleurestinstalléedansunlocaltechniqueouunesalledesmachinesspécifiqueouencoreàl’airlibre.Pourcalculerlachargemaximale,lesparamètresàprendreencomptesontlessuivants:ClassementdufluidefrigorigèneOccupationdeslocaux:leslocauxrésidentielssontdanslaclasseA–occupationgénérale.Leslocauxtechniquesousallesemachinessontconsidéréscommeinoccupés;Catégoriedusystème:ilestdirectdufaitquelecondenseuroul’évaporateurestencontactdirectavecl’airoulemilieuàchaufferouàrefroidir;Emplacementdusystème:lesystèmepeutêtreenpartie(pompeàchaleurenélémentsséparés)ouentotalité(pompeàchaleurmonobloc)dansunlocaltechniquevoiremêmeendehorsd’unlocaltechniquec'est-à-diredansunespaceoccupéparl’hommeouàl’airlibre Noninflammable Inflammable
Classe1 Classe2L Classe2 Classe3Noninflammable Légèrement
inflammable[=classe2ETvitessedecombustion≤10cm/s]
Inflammable Extrêmementinflammable
ClasseA:faibletoxicité
R-744(CO2) R-1234yf/ze(HFO)
R-152a R-290*R-600*
R-410A,R-407C R-32 ClasseB:fortetoxicité
R-717(ammoniac)
(*)Seulslessystèmesscellésenusineayantunechargeinférieureà150gdefluidefrigorigèneA2ouA3peuventêtreinstallésdansunespaceoccupéquin’estpasunesalledesmachines,sansrestriction.Figure25:classementdesfluidesfrigorigènespouvantêtreutilisésdanslespompesàchaleurenhabitatindividuel
4.3. Implantationdesunitésintérieures
Lesunitésintérieuresutiliséessontgénéralement:• Uneouplusieursunitésdisposéesenfauxplafondassociéesàunréseauaérauliquede
soufflaged’air;• Plusieursunitésàémissiondirectedisposéesdanschaquepièceprincipale.
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4.3.1. Implantationdel’unitéintérieureassociéeàunréseauaérauliquea)ConstitutionOnfavoriseunefiltrationdel’airrecycléplacéeauniveaudelareprised’airdelamachineelle-même.L’unitédesoufflagepossèdeaumoinslesélémentssuivants:
• Unegaineisolée:L’isolantestéquipéd’unrevêtementévitantladispersiondeparticules.Sibesoin,touteprécautionestprisepouréviterl’entrainementdeparticules,l’accumulationdepoussièresdanscertaineszonesdeturbulence,larétentiond’humiditéetfavoriserlenettoyageetl’inspection;
• Unventilateur:Ilestgénéralementdutypecentrifugeàuneouplusieursvitessesderotation,avecunepressionstatiquedisponible,audébitdesélection,compatibleavecleréseauaéraulique(de30à120Pa);
• Unebatterieréversible:Surlaplupartdesmatériels,elleestentubedecuivreetailettesenaluminiumavecunpascompatiblepourlesdeuxmodesdefonctionnement;
• Unbacàcondensatscalorifugé;• Unfiltre:
Lefiltredoitd’unepartprotégerlesoccupantsdeslocauxcontrelespoussièresouaérosolsporteursdeparticulesbiologiques,etd’autrepart,leséquipementscontrel’encrassementoul’introductiondeparticulesnuisiblesàleurfonctionnement.LefiltreutilisédoitêtreauminimumdeclasseG4selonlanormeEN779.Ilyalieudetoujourss’assurerdel’absencedefuitededérivationautourdufiltre.Unetrappedevisitedoitpermettreunaccèsrapideaufiltreafindepouvoirlecontrôler,lenettoyeretleremplacersinécessaire;
• Unecommandeàdistance.Desaccessoiresàmonterausoufflageouàlareprisepeuventéquiperl’unitételsque:
• Unplénumavecgrilledediffusionoud’extractiond’air;• Unemanchettesoupledechaquecôtéducaisson;• Unplénumpourconduitscirculaires
b)ImplantationL’emplacementd’uneunitéintérieureestdéfiniconformémentauxprescriptionsfourniesparleconstructeur.Adéfautlesquelquesrèglesexplicitéesci-aprèspeuventêtreemployées.Différentessolutionspeuventêtreenvisagéespourlamiseenplacedesmatériels,chacunedoitêtreétudiéeaucasparcasselonlesdispositionsarchitecturales.
44
PoseenfauxplafondLesmodèlesplafonnierssontsuspendusauplafond.Lebacdescondensatsintègreunelégèrepenteafindefaciliterl’écoulement.Cequiéviteunfonctionnementdésaxéduventilateuretassuresalongévité.Unetrappedevisitesituéeàl’aplombdel’unitéintérieurefacilitelesopérationsd’entretienetdemaintenance.Elleestdimensionnéedefaçonàpermettreunaccèsaufiltreetunedéposesimpledel’unitéintérieure.Danslecasd‘unereprisecentralisée,lagrilledereprisepeutyêtreincorporée.
Figure26:Exempled’implantationd’uneunitéintérieureplafonnière
PosedansunplacardCesmodèlessontinstallésverticalementcontreunmur,soitensuspensionmurale,soitsurdespiedssupports.Sibesoin,unehauteurminimaleestconservéesousl’appareilafindepermettreledégagementdufiltre.Ilnedoitpasexisterdecontrepenterisquantunestagnationdel’eaudanslebacàcondensats.
45
Figure27:Exempled’unitéverticale
PoseencomblesCettesolutionestàéviterdanslamesuredupossibleousinondoitfairel’objetd’unsointrèsattentifdefaçonàmaintenirl’isolationglobaledulogement.L’isolationestplacéesousrampantaulieud’êtreposéesurlesplafondsquandc’estpossible.Danslecascontraire,sil’isolationestposéesurlesplafondslesdispositionssuivantessontprises:Constructiond’uncaissonisolé(isolationidentiqueàcelledulogementetvisitableautourdel’unité;Passagedesconduitsdesoufflageetdereprisesousl’isolantdescomblesourajoutd’unecoucheéquivalented’isolantpardessuslesconduits.AccèsQuellequesoitlasolutionretenue,lematérielinstallédoitresteraccessiblepourlesopérationsd’entretien.Ilestnécessairedeprévoirdestrappesd’accèssuffisammentdimensionnées(1mx0,5mminimumenfonctiondutyped’unitéinstallée)pourpermettrelamaintenanceetleremplacementdumatérielencasdebesoin.L’intégrationdelamachineestprévuedemanièreàévitertoutepropagationdebruitaulogement.
46
EvacuationdescondensatsL’évacuationdescondensatsdoits’effectuerdepréférencegravitairementversl’évacuationlaplusproche.Lapentedelatuyauteried’évacuationdecescondensatsdoitêtresuffisante(1,5cm/mauminimum)pourpermettrecetécoulement.L’utilisationdepompederelevagedecondensatsestàéviterdanslamesuredupossible.Ilestrecommandédecalorifugerlestuyauteriesd’évacuationafind’éviterdesphénomènesdecondensationpouvantentrainerdesdégradations.Différentessolutionsd’intégrationdelatuyauteried’évacuationsontpossibles:
• Créationd’unsoffite(figure28);• Passagedansunegoulotteenplinthe;• Cheminementenfaux-plafond,ouencombles.
Unsiphondoitêtreinstalléavantleraccordementàl’égoutpouréviterlaremontéed’odeursnauséabondesavecunegarded’air(tuyauterienoncolléeausiphon).Danslecasd’uneunitéintérieureraccordéeàunréseauaéraulique,ilconvientdefaireattentionàlapressiontotaleduventilateur.Commeilestreprésentéci-dessous,pourpermettreunebonneévacuationdescondensats,lahauteurminimaledesiphonH(mm)estaumoinségaleàdeuxfoislapressionnégative(mmeau)existantdansl’appareilenfonctionnement(avec1mmeau=10Pa).Lahauteurtotaleentrelasortiedel’unitéintérieureetlebasdusiphonestdedeuxfoislahauteurminimaleH(mm).Siunfaux-plafondexiste,lescondensatsdesappareilsdel’étagepeuventêtrerecueillisàl’aidedunetuyauterieinstalléedanscefauxplafond.
Figure28:Exempledesoffitecréépourpassagedelatuyauteried’évacuationdescondensats
47
Figure29:Hauteurminimaledusiphonsurlatuyauteried’évacuationdescondensatspouruneunitéintérieureraccordéeàunréseauaéraulique
4.3.2. ImplantationdesunitésintérieuresàémissiondirecteLechoixdutyped’unitéintérieureàimplantersefaitenfonctiondeladisponibilitédelaplaceausol,aumuroudanslasurfacedeplafondutilisable.Lechoixestfaitenaccordaveclemaîtred’ouvrageetl’architectesurleurspréférencesentermesdefonctionnalitéetd’esthétique.Lesdifférentessolutionslesplusutiliséessontlessuivantes:
• Unitémurale;• Unitéd’angle;• Consoleposéeausolouenallège;• Plafonniersimpleouplafonnierdecoin;
Lesgrandsprincipesd’implantationd’airsuivantssontrespectés:
• Choisirunemplacementoùlesorificesd’aspirationetdesoufflesontlibres(attentionauxrideaux);
• Etreattentifauxobstacleséventuels(poutre,refend,luminaire…);• Prévoirunaccèsautourdel’appareilpourlesopérationsdemaintenance;• Eviterunemplacementsoumisàunensoleillementdirect;• Veilleraurespectdel’architectureetdelapièceàtraiter.
48
Figure30:Exemplesd’unitésintérieuresenhabitat
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5. Cequ’ilfautsavoirsurlesfluidesfrigorigènes
GES,EQCO2,GWP(ouPRP):QUELLESIGNIFICATION?LesfluidesHFCsontconsidéréscommedesgazàeffetdeserre(GES).Maistouslesréfrigérantsn’ontpas lemême impact sur le réchauffement climatique. Pour calculer les émissions de chacun : uneréférencecommeunitédemesure,lepoidsenéquivalentCO2(eqCO2).Pourcalculerl’impactdechacunsurleréchauffementplanétaire:unindicateur,leGWP(ouPRP),quidonnelapropriétéradiativedechacundesfluides.
5.1. LarèglementationF-GASLarèglementationF-Gasrévisée517-2014neprononcepasd’interdictiondeprincipeàl’encontredesfluidesHFC.Elleneprévoitpasnonplusleursuppressionpureetsimplepourlesinstallationsneuves.Certes,F-Gasannoncel’interdictiondemisesurlemarchédecertainséquipementsavecdesfluidesHFCdanslessecteursdufroid-commercialetdelaclimatisationmobile.Certes, l’ensembledes fluidesHFCest impactépar ladiminutiongraduelledesémissionsde gaz àeffetdeserre(GES)prévuepourtouteslessolutionsdechaudoudefroidjusqu’en2030.
50
VERSUNEMIXITÉDESREFRIGERANTS
Aucunerèglementationnationaleoueuropéennenepréconisel’usaged’unfluideuniversel,natureloualternatif,applicableàtouteslessolutionsfroid-clim&PAC.Defait,lesimpératifsposésparF-Gasconjuguésàlamobilisationdesfabricantsconduisentàuneoffreplurielle:àchaqueapplicationsesréfrigérantsalternatifs!Les Fluides HFC (Hydro Fluoro Carbures) représentent la 3ème génération de réfrigérants. Ilsconstituentunesolutionpourlaclimatisationdeconfort.Quelquesfluidesderéférence:
• LeR-410A,avecunGWPde2088,ilestconsidérécommemoyennementpolluant.• Le R-32 est considéré comme relativement peu impactant pour l’environnement avec un
GWPde675.Il constitue une alternative au R-410A au-delà de 2025 pour les petites climatisations bi-blocs.
• LeR-404Aessentiellementutilisépourlaréfrigérationcommerciale.AvecunGWPde3920,c’estungazàeffetdeserretrèsélevé(GWP>2500).
LesFluidesHFO(HydroFluoroOléfines)sont lesréfrigérantsde4èmegénérationparticulièrementadaptés et déjà développés pour les groupes de production d’eau glacée (Chiller). Leur GWP trèsfaibleestprochedeceluiduCO2.Danscettefamille,noustrouvons:
• LeR-1234-yf,plutôtdestinéàlaclimautomobileetoffrantunfaibleGWPde4.• LeR-1234-ze,plutôtdédiéautertiaire(chillers)avecunfaibleGWPde7.• LeR-1233-zdutilisépourleschillersdefortepuissance,telslescompresseurscentrifuges,
avecunGWPde4,5.
Les fluidesdits “naturels”utilisés pour des applications spécifiques. Ils représentent une solution,notammentdanslesapplicationsdefroid-commercial.Exemple:
• LeR-290dit“Propane”avecunGWPde3,pour lepetit froid-commercial (vitrines…)ouencircuitprimairerefroidissantdel’eauglycolée.
• LeR-744dit“CO2”avecuntrèsfaibleGWPégalà1,ycomprispourlesunitésdecondensationetlesvitrines(groupesplug-in).
LesmélangesHFC/HFO,crééspourremplacerlesHFCderéférencegrâceàdesGWPplusfaibles.Danscettefamille,noustrouvonsnotamment:
• Le R-452A : fluide non inflammable avec unGWP de 2140, solution universelle venant enremplacementduR-404Aycomprispourlacongélation.Utilisableau-delàde2022pourleséquipementsderéfrigérationfixe.
• LeR-513A:fluidenoninflammableavecunGWPde631,solutionproposéeenalternativeauR-134a.
• LesR-454CetR-455A,fluideslégèrementinflammablesavecunGWPinférieurà150,solutionsutiliséesenremplacementduR404A.
51
5.2. Lesfluidesdisponibles
Avec lacarteprésentéeci-dessous, les industriels froid-clim&PACproposentunevisionà10–15ansdecequesontetpourraientêtrelescouplesproduits/réfrigérantsdisponiblessurlemarché.Unemiseenperspectivequis’adresseàl’ensembledesprofessionnelsdusecteur.CepanoramaintègrelesexigencesdeF-Gascommelesréalitéstechniquespropresàchaquesolution.IlconsacrelesHFCcommefluidederéférencepourlaclimatisationdeconfortettertiairejusqu’en2025,aumoins.
LEFLUIDEHFCR-32
LefluideHFCR-32estconsidérécommeunealternativeintéressanteauR-410AsurlemarchédelaclimatisationdeconfortgrâceàunGWPde675.Plusde27millionsd’unitésR-32sontd’oresetdéjàinstalléesdanslemonde.
Le R-32 possède un GWP suffisamment faible pour s’assurer un avenir sur le secteur de laclimatisationdeconfortaprès2025.
52
IlpossèdeunemeilleurecapacitéthermiquequeleR-410A.Aefficacitéégale,moinsdefluideutilisé.Réfrigérantàcomposantunique,leR-32estfacileàmanipuler,récupéreretrecycler.
LeR-32estclassé“légèrementinflammable”(A2L).La norme EN60335-2-40-ed6 définit les dimensions minimales des pièces pour les installationsutilisantdesréfrigérantsinflammables,etdoncenl’occurrencelesproduitsfonctionnantauR32.Ladimensionminimaledelapiècedépendradelaquantitéderéfrigérantetdutyped’unitésinstallées.Conséquence, l’installateur doit respecter des surfaces et volumes minimum en relation avec lacharge:
• Envolume,salimited’inflammabilité:1m
3=0.307kgdeR-32max.
• Envolume,lerisquedetoxicitéindique:1m3=0.300kgdeR-32max.
ClasséA2L,pourutiliserduR-32danslessolutionsdeclimatisationàdétentedirectedédiéesauxétablissementsrecevantdupublic(ERP)telsquelesécoles,sallesdespectacle,hôtels,lerespectdel’articleCH35desdispositionsgénéralesdurèglementdesécuritécontrelesrisquesd'incendieetdepaniquedanslesétablissementsrecevantdupublics’impose.
Miseenœuvre:D’unpointdevuedel’outillagenécessairepourl’installationoulamaintenance,ilyapeudedifférencesaveclematérielutilisépourleR-410A.LaplupartdesoutilssontcompatiblesOutilscompatiblesentreleR-32etleR-410A
- Cylindredecharge- Cintreuse- Outild’évasement- Clédynamométrique- Coupetubes- Pompeàvide- Balance
Modificationsouadaptationsnécessaires:
- Adaptateursurlabouteille(différentpasdevis)- Manomètre(modèledifférent)- Unitéetbouteillederécupération(adaptéesauxfluidesinflammables)- Détecteurélectroniquedefuites(adaptéauxfluidesinflammables)
Lesdifférencesprincipalesconcernentlemanomètre,labouteillederécupérationetledétecteurdefuite.IlfautprévoirunadaptateursurlabouteillecarlepasdevisestinverséparrapportauR410Aafinévitertouteerreurdemanipulation…
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LEFLUIDER-744,DIT“CO2”
Avec un GWP égal à 1, le R-744 constitue sans aucun doute la solution la plus propre en termesd’émissionsdegazàeffetdeserre(GES)!Leréfrigérantconnaitaujourd’huiunfrancsuccèssurlesmarchésduneufenfroid-commercialetpourlaproductiond’eauchaudesanitaireavecd’oresetdéjàplusde5millionsdechauffe-eauxthermodynamiquesCO2installésdanslemonde.Déjàprésentenpompeàchaleur,ilvasedévelopperdanslerésidentielindividuel,collectifetdanslaclimatisationautomobile.
Dotéd’untrèsfaibleGWP,leR-744s’obtientàpartirdutraitementdesfuméesdégagéesparlessitesindustriels.
LeR-744peut provoquer les symptômes typiquesde l’anoxie en cas de concentrationdansun airstagnant(dès7%).Aussi,l’installateurestinvitéàtravaillerdansunespaceventilé.Aucunehabilitationspécifiqueobligatoiren’estrequisepourlamanipulationduCO2.Cependant,lesinstallateurssontincitésàseformeràcetypedegazetautravailsurlesréseauxàhautepression.
LESFLUIDESHFO
LesHydroFluoroOléfines(HFO)sontdesfluidesfrigorigènesde4èmegénération.Issuedumarchédelaclim-auto,cettefamillederéfrigérantsalimentesurtoutlesnouveauxchillerspourgrandtertiaireetlesréseauxurbainsdechaleuroudefroid.En2015,6200chillerssontinstallésenFrance.
AvecdesGWPtrèsfaibles, lesfluidesHFOnesontpasconcernéspar laréductiondesquantitésdeHFC prévue par le règlement F-Gas. Ils réduisent fortement l’impact environnemental desréfrigérantscomparativementauxHFC.Enoutre,cessolutionss’avèrentassezefficacesauniveauthermique.RÉSULTAT:lesfabricantsdechillersfont,dèsàprésent,leparidutoutHFO.LesfluidesHFOs’adaptentassezbienàd’autressolutionsfroid-clim,enremplacementduR-134A.Leurlégèrepertedeperformanceestcompenséepardesconceptionsproduitsoptimisées.
Les fluides HFO sont classés “légèrement inflammable” (A2L) : ils ne peuvent être associés auxsolutionsDRVdestinéesauxétablissementsrecevantdupublic(ERP–cat.1,2,3et4).LemarchédeschillersestnaturellementdestinéauxERP.L’utilisationd’unchillerHFOn’estautoriséedanslesERPqu’avecunelimitationdechargeà150kg.Celacorrespondàunepuissancefrigorifiqued’environ650kW.CettelimitecorrespondauxfluidesA2nettementplusinflammables.Lesfabricantstravaillentàlaréductiondeschargesmaiscettelimitepeutpénalisercettesolutionprometteuse.
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LEFLUIDER-290,DIT“PROPANE”
Lesfluidesàbased’hydrocarbure(HC)incarnentunavenirpossiblepourlessolutionsfroidindividuelles-telleslesvitrines-etlesunitésdecondensationenfroidnégatif.LeR-290présenteunGWPégalà20.
Unrendementénergétiqueélevé,unetempératurederefoulementbassemêmeenfroidnégatif,d’unegrandepureté,leR-290assureunelongueduréedevieauxsolutionsauxquellesilestadjoint.
Aujourd’hui,larèglementationanti-incendie(CH35)définitlepropanecommeungazinflammableetexplosif.Acejour,pourdesraisonsdesécurité,lachargemaximaledeR-290autoriséedanslesappareilsdestinésaufroidcommercialestfixéeà150grammes.Dansl’attented’uneadaptationdelarèglementation,lesprofessionnelsdeladistributionsontdansl’obligationdedemanderdesdérogationsauxautoritéspourréaliserdesinstallationscontenantdupropaneenquantitésupérieure.
55
6. Economiesd’énergieescomptées
Cetteétudedesensibilitéaétéréaliséeen2011par
Sesrésultatssontpubliésenaccordaveclecommanditaire
L'objectifdecetteétudeestdedéterminer,enmaisonindividuellechaufféeàl’électricité,quelssontlesbouquetsdetravauxlesplusperformantsenrénovation,suivantsdescritèrestechniques,économiquesetenvironnementaux.Lesbouquetsdetravauxsontétudiéssur3périodesconstructivesafindemieuxappréhenderlamajeurepartieduparcexistant:
• Avant1974• Entre1974et1982• Entre1982et1989
TouslescalculssontréalisésàpartirdePerrenoudU48Versionutilisantlaversion1.0.3du05/02/09dumoteurThCE-exconçuparleCSTB.
56
6.1. Domainedel’étudeL’étudeportesurdeuxmaisonsreprésentativesduparcdesmaisonsindividuellesenFrance
ü MaisonMOZART
Pièce Surface(m²)séjour 36,5cuisine 9,5175ch1 10,935ch2 11,1375ch3 10,125entrée 14,31SDB+WC 7,155Total 99,68
type T4SHONm² 115,6SHABm² 99,84
57
ü MaisonGERSHWIN
58
type T7SHONm² 183,5SHABm² 158,51
59
6.2. AméliorationsthermiquesdubâtiApartird’unétatinitialdéfiniconformémentàlarèglementationthermiqueappliquéeaumomentdelaconstruction,destravauxd’améliorationdubâtisontprojetésetintégrésdanslescalculsdeperformance.Ledétaildecestravauxestdécritci-dessous.
MursL’améliorationthermiquedemursestréaliséeparl’ajoutd’unisolantderésistancethermiqueR=2,8m².K/W.Soit10cmdeLainederocheEcorock(0,036W/m.K)parl’extérieursousenduit.
ComblesLescomblesreçoiventunisolantderésistancethermiqueR=5m.K/W.Soit16cmdelainedeverre(0,032W/m.K)endoublecouchecroiséepourrecouvrirlessolives.
MenuiseriesLesmenuiseriespriseenconsidérationsontdesmenuiseriesbois4/16/4peuémissifàlamed’argon.
Uw=1,6W/m².K
PlancherbasPourlamaisonMozart,surterreplein,aucuneaméliorationthermiquen’estpriseencomptepourleplancherbas.Parcontre,pourlamaisonGershwin,ilestprévuuneisolationduplanchersurcavederésistancethermiqueR=2m.K/W,soit8cmdelainedeverre(0,04W/m.K),respectantlaréglementationthermiquedel’existant.
Perméabilitéàl’airLebutestd’atteindreleniveaudeperformanceBBCRénovation,lavaleurdelaperméabilitéestde0,8m3/h.m²danslecasdesmaisonsindividuelles.Parcontrecettevaleurn’estprisequelorsquetoutlebâtiestrénové:murs/fenêtres/combles.Sicestroisparoisnesontpasrénovées,lavaleurpriseencompteestlavaleurpardéfaut(1,7m3/h.m²)définiedanslaRTEx.
6.3. AméliorationdeséquipementsApartird’unétatinitialdéfiniconformémentàlarèglementationthermiqueappliquéeaumomentdelaconstruction,destravauxd’améliorationdeséquipementssontprojetésetintégrésdanslescalculsdeperformance.Ledétaildecestravauxestdécritci-dessous.
60
Pourtouslescas,unerégulationparhorlogeetthermostatd’ambianceestmiseenplace.
Productiond’ECSPourchaquesystèmedeproductiondechauffage,2systèmesdeproductiond’ECSontététestés:Ballonélectrique(idemexistant)
• Volume=260L• P=3kW• Cr=0,18Wh/L.K.jour
Ballonthermodynamique• Volume=285L• COP+7°C=2,67
PanneauxrayonnantsTouslesconvecteursexistantssontremplacéspardespanneauxrayonnants.Lespièceshumidessontégalementéquipéesdepanneauxrayonnants.
PACair-airtypemulti-splitLesystèmeseprésenteainsi:
LaPACair/airestutiliséepourlechauffage.L’unitéextérieureestraccordéeàdesunitésintérieuresmuralesrecyclantl’airintérieur.Dansnotrecas,iln’aétéprisquedesunitésmurales.
ü MaisonMozart• 1unitéextérieure
P=16,21kWCOP+7/20=3,38(valeurEurovent)COP-7/20=2.86(valeurEurovent)
• 6unitésintérieurescalibréesenfonctiondesbesoins
61
• 5unitésà24W• 1unitéà32W
ü MaisonGershwin• 1unitéextérieure
P=17,63kWCOP+7/20=3.51(valeurEurovent)COP-7/20=2.78(valeurEurovent)
• 8unitésintérieures
Lapuissancedesoufflagedetouteslesunitésintérieuresestpriseà188W:• 7unitésà24W• 1unitéà20W
PACair-airtypegainable
Lesystèmeseprésenteainsi:
L’airintérieurestrecyclépourêtreréchaufféparl’unitéintérieurepuisdistribuéedanschacunedespiècesdevieàtraversunplénum.Lespièceshumidesdoiventêtrechaufféesindépendammentpardesappareilsàeffetjouledirect(panneauxrayonnantsdansnotrecas).Eneffet,l’airdecespièceshumidesnedoitpasêtreprisdansunfluxd’airrecycléparl’unitéintérieure,cequiposeraitdesproblèmesdegestiondel’humiditédel’air.IlestànoterquelaventilationnepeutpasêtredetypehygroréglabledetypeBcarellen’estpasreconnuecompatibleaveclessystèmesdeclimatisationàrecyclagedontfaitpartielesystème.Pourlessimulationsaveclesystèmeprésent,ilestprisencompteuneVMCHygroA.
Lapuissancedesoufflagedetouteslesunitésintérieuresestpriseà152W:
62
L’unitéextérieuredusystèmeplénumsimpleest:ü MaisonMozart
• ModèleP=6kWCOP+7/20=3,61(valeurdocumentationconstructeur)Appointélectriquede2kW
ü MaisonGershwin• Modèle
P=8kWCOP+7/20=3,61(valeurdocumentationconstructeur)Appointélectriquede2.5kW
VentilationLaventilationestunparamètretrèsimportantpourmaintenirunequalitéd’airintérieursatisfaisante,ainsiquepouréviterl’apparitiondemoisissuresduesàl’humiditérejetéeparl’activitédesoccupants.Cependantlesystèmedeventilationpeutaussiêtreàl’originedepertesénergétiquesimportantessicelui-ciestmalpenséoudimensionné.
ü VentilationmécaniquesimplefluxhygroréglabledetypeBLapuissanceduventilateuraétédéfiniecommesuit:
• 10,5WpourMozart• 11,9WpourGershwin
Cetypedeventilationestmisenœuvrepourtouslescasréhabilitésàeffetjouledirect(panneauxrayonnants)etPACair/airVRV.
ü VentilationmécaniquesimplefluxhygroréglabledetypeALapuissanceduventilateuraétédéfiniecommesuit:
• 10,5WpourMozart• 11,9WpourGershwin
Cetypedeventilationestmisenœuvrepourtouslescasréhabilitésàeffetjouledirect(panneauxrayonnants)etPACair/airtypegainable.
ü VentilationmécaniquesimplefluxautoréglableLapuissanceduventilateuraétédéfiniecommesuit:
• 25,9WpourMozart• 31,75WpourGershwin
Cetypedeventilationestmisenœuvresurtouslescaseffetjouledirectavecréhabilitationdubâtiseul.
63
6.4. Consommationsannuellesenfonctiondeslotsdetravauxréalisés
Lessimulationsdonnentlesrésultatssuivants
6.4.1. MaisonMozartzoneH1a
LotsdetravauxExistant:situationconformeàl’annéedeconstructionBâtiseul+Auto:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationautoréglableaétéinstalléeMulti+C+F+HB:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesMulti+Bâti+HB:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesGainable+C+HA:lescomblesontétéisolés,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+F+HA:lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+C+F+HA:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+Bâti+HA:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstallées
64
H1a Elec MOZART
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
avant1974
existant 0,55 2,90 1,05 0,95 conv ballon nat 24578 3311Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 11859 3311
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 5689 2920X X X X PAC+conv Joule HB 4005 2920X X PAC+conv Thermo HB 5650 1210X X X X PAC+conv Thermo HB 3971 1210
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 6789 2920 X PAC+Conv Joule HA 7072 2920X X PAC+Conv Joule HA 6344 2920X X X X PAC+Conv Joule HA 4055 2920X PAC+Conv Thermo HA 6740 1210 X PAC+Conv Thermo HA 7021 1210X X PAC+Conv Thermo HA 6295 1210X X X X PAC+Conv Thermo HA 4013 1210
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
kWhchau
ffage
H1a-constructionavant1974
65
H1a Elec MOZART
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1974-1982
existant 0,55 2,90 0,80 0,76 conv ballon auto 22770 3311Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 15768 3311
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 5713 2920X X X X PAC+conv Joule HB 3649 2920X X PAC+conv Thermo HB 5676 1210X X X X PAC+conv Thermo HB 3615 1210
PACR/Rgainable
X PAC+Conv Joule HA 6281 2920 X PAC+Conv Joule HA 6578 2920X X PAC+Conv Joule HA 5845 2920X X X X PAC+Conv Joule HA 4014 2920X PAC+Conv Thermo HA 6233 1210 X PAC+Conv Thermo HA 6528 1210X X PAC+Conv Thermo HA 5797 1210X X X X PAC+Conv Thermo HA 3971 1210
0
5000
10000
15000
20000
25000
kWhchau
ffage
H1a-constructionde1974à1982
66
H1a Elec MOZART
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1982-1989
existant 0,25 2,85 0,70 0,67 conv ballon auto 19285 3311Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 14648 3311
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 4738 2920X X X X PAC+conv Joule HB 3302 2920X X PAC+conv Thermo HB 4701 1210X X X X PAC+conv Thermo HB 3270 1210
PACR/Rgainable
X PAC+Conv Joule HA 5730 2920 X PAC+Conv Joule HA 5296 2920X X PAC+Conv Joule HA 5257 2920X X X X PAC+Conv Joule HA 3534 2920X PAC+Conv Thermo HA 5684 1210 X PAC+Conv Thermo HA 5250 1210X X PAC+Conv Thermo HA 5211 1210X X X X PAC+Conv Thermo HA 3494 1210
0
5000
10000
15000
20000
25000
kWhchau
ffage
H1a-constructionde1982à1989
67
6.4.2. MaisonMozartzoneH3
LotsdetravauxExistant:situationconformeàl’annéedeconstructionBâtiseul+Auto:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationautoréglableaétéinstalléeMulti+C+F+HB:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesMulti+Bâti+HB:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesGainable+C+HA:lescomblesontétéisolés,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+F+HA:lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+C+F+HA:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+Bâti+HA:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstallées
68
H3 Elec MOZART
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
avant1974
existant 0,55 2,90 1,05 0,95 conv ballon nat 17470 2966Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 8222 2966
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 3753 2628X X X X PAC+conv Joule HB 2489 2628X X PAC+conv Thermo HB 3725 951X X X X PAC+conv Thermo HB 2465 951
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 4288 2628 X PAC+Conv Joule HA 4848 2628X X PAC+Conv Joule HA 4050 2628X X X X PAC+Conv Joule HA 2623 2628X PAC+Conv Thermo HA 4254 951 X PAC+Conv Thermo HA 4812 951X X PAC+Conv Thermo HA 4016 951X X X X PAC+Conv Thermo HA 2591 951
02000400060008000
100001200014000160001800020000
kWhchau
ffage
H3-constructionavant1974
69
H3 Elec MOZART
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1974-1982
existant 0,55 2,90 0,80 0,76 conv ballon auto 12363 2966Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 8214 2966
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 2723 2628X X X X PAC+conv Joule HB 1736 2628X X PAC+conv Thermo HB 2698 951X X X X PAC+conv Thermo HB 1714 951
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 3051 2628 X PAC+Conv Joule HA 3282 2628X X PAC+Conv Joule HA 2877 2628X X X X PAC+Conv Joule HA 1761 2628X PAC+Conv Thermo HA 3020 951 X PAC+Conv Thermo HA 3249 951X X PAC+Conv Thermo HA 2846 951X X X X PAC+Conv Thermo HA 1734 951
02000400060008000
100001200014000
kWhchau
ffage
H3-constructionde1974à1982
70
H3 Elec MOZART
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1982-1989
existant 0,25 2,85 0,70 0,67 conv ballon auto 10580 2966Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 7581 2966
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 2509 2628X X X X PAC+conv Joule HB 1608 2628X X PAC+conv Thermo HB 2484 951X X X X PAC+conv Thermo HB 1587 951
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 2821 2628 X PAC+Conv Joule HA 2674 2628X X PAC+Conv Joule HA 2643 2628X X X X PAC+Conv Joule HA 1619 2628X PAC+Conv Thermo HA 2791 951 X PAC+Conv Thermo HA 2644 951X X PAC+Conv Thermo HA 2612 951X X X X PAC+Conv Thermo HA 1593 951
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
kWhchau
ffage
H3-constructionde1982à1989
71
6.4.3. MaisonGershwinzoneH1aLotsdetravauxExistant:situationconformeàl’annéedeconstructionBâtiseul+Auto:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationautoréglableaétéinstalléeMulti+C+F+HB:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesMulti+Bâti+HB:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesGainable+C+HA:lescomblesontétéisolés,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+F+HA:lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+C+F+HA:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+Bâti+HA:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstallées
72
H1a Elec GERSHWIN
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
avant1974
existant 0,55 2,9 1,05 0,95 conv ballon nat 32691 3348Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 11085 3390
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 7721 3348X X X X PAC+conv Joule HB 3804 3348X X PAC+conv Thermo HB 7685 1394X X X X PAC+conv Thermo HB 3777 1394
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 8333 3348 X PAC+Conv Joule HA 8243 3348X X PAC+Conv Joule HA 7861 3348X X X X PAC+Conv Joule HA 3459 3348X PAC+Conv Thermo HA 8290 1394 X PAC+Conv Thermo HA 8200 1394X X PAC+Conv Thermo HA 7819 1394X X X X PAC+Conv Thermo HA 3427 1394
05000
100001500020000250003000035000
kWhchau
ffage
H1a-constructionavant1974
73
H1a Elec GERSHWIN
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1974-1982
existant 0,55 2,9 0,8 0,76 conv ballon auto 31357 3390Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 10878 3348
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 7154 3348X X X X PAC+conv Joule HB 3726 3348X X PAC+conv Thermo HB 7118 1394X X X X PAC+conv Thermo HB 3699 1394
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 7358 3348 X PAC+Conv Joule HA 7697 3348X X PAC+Conv Joule HA 6851 3348X X X X PAC+Conv Joule HA 3405 3348X PAC+Conv Thermo HA 7318 1394 X PAC+Conv Thermo HA 7655 1394X X PAC+Conv Thermo HA 6811 1394X X X X PAC+Conv Thermo HA 3374 1394
05000
100001500020000250003000035000
kWhchau
ffage
H1a-constructionentre1974et1982
74
H1a Elec GERSHWIN
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1982-1989
existant 0,25 2,85 0,7 0,67 conv ballon auto 27654 3390Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 10310 3348
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 6512 3348X X X X PAC+conv Joule HB 3548 3348X X PAC+conv Thermo HB 6478 1394X X X X PAC+conv Thermo HB 3521 1394
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 6720 3348 X PAC+Conv Joule HA 6486 3348X X PAC+Conv Joule HA 6220 3348X X X X PAC+Conv Joule HA 3213 3348X PAC+Conv Thermo HA 6680 1394 X PAC+Conv Thermo HA 6446 1394X X PAC+Conv Thermo HA 6181 1394X X X X PAC+Conv Thermo HA 3182 1394
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
kWhchau
ffage
H1a-constructionentre1982et1989
75
6.4.4. MaisonGershwinzoneH3LotsdetravauxExistant:situationconformeàl’annéedeconstructionBâtiseul+Auto:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationautoréglableaétéinstalléeMulti+C+F+HB:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesMulti+Bâti+HB:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroBetunePACmulti-splitontétéinstalléesGainable+C+HA:lescomblesontétéisolés,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+F+HA:lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+C+F+HA:lescomblesontétéisolés,lesfenêtresontétéchangées,uneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstalléesGainable+Bâti+HA:l’isolationcomplèteaétérevue(combles,murs),lesfenêtresontétéchangées,etuneventilationhygroAetunePACgainableontétéinstallées
76
H3 Elec GERSHWIN
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
avant1974
existant 0,55 2,9 1,05 0,95 conv ballon nat 22745 3041Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 5358 2998
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 4935 2998X X X X PAC+conv Joule HB 1884 2998X X PAC+conv Thermo HB 4910 1087X X X X PAC+conv Thermo HB 1868 1087
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 4858 2998 X PAC+Conv Joule HA 5220 2998X X PAC+Conv Joule HA 4459 2998X X X X PAC+Conv Joule HA 1474 2998X PAC+Conv Thermo HA 4829 1087 X PAC+Conv Thermo HA 5190 1087X X PAC+Conv Thermo HA 4431 1087X X X X PAC+Conv Thermo HA 1454 1087
0
5000
10000
15000
20000
25000kW
hchau
ffage
H3-constructionavant1974
77
H3 Elec GERSHWIN
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1974-1982
existant 0,55 2,9 0,8 0,76 conv ballon auto 16962 3041Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 4977 2998
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 3756 2998X X X X PAC+conv Joule HB 1671 2998X X PAC+conv Thermo HB 3733 1087X X X X PAC+conv Thermo HB 1657 1087
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 3529 2998 X PAC+Conv Joule HA 3728 2998X X PAC+Conv Joule HA 3309 2998X X X X PAC+Conv Joule HA 1795 2998X PAC+Conv Thermo HA 3504 1087 X PAC+Conv Thermo HA 3701 1087X X PAC+Conv Thermo HA 3284 1087X X X X PAC+Conv Thermo HA 1777 1087
02000400060008000
1000012000140001600018000
kWhchau
ffage
H3-constructionentre1974et1982
78
H3 Elec GERSHWIN
Combles
Fenê
tres
Murs
Murgarage
Chau
ffage
ECS
Ventilatio
n Chauffage +
ventilation kWhef/an
ECS kWhef/an
1982-1989
existant 0,25 2,85 0,7 0,67 conv ballon auto 14665 3041Bâtiseul X X X X conv ballon Auto 4708 2998
PACR/RMulti
X X PAC+conv Joule HB 3408 2998X X X X PAC+conv Joule HB 1691 2998X X PAC+conv Thermo HB 3386 1087X X X X PAC+conv Thermo HB 1676 1087
PACR/RGainable
X PAC+Conv Joule HA 2356 2998 X PAC+Conv Joule HA 3149 2998X X PAC+Conv Joule HA 2965 2998X X X X PAC+Conv Joule HA 1295 2998X PAC+Conv Thermo HA 2965 1087 X PAC+Conv Thermo HA 3124 1087X X PAC+Conv Thermo HA 2940 1087X X X X PAC+Conv Thermo HA 1277 1087
02000400060008000
10000120001400016000
kWhchau
ffage
H3-constructionentre1982et1989
79
6.5. Cequ’ilfautretenirLaPACair/airoffreunevraiealternativeauxéquipementsexistantsdetypeconvecteurs.Associéeàun,voireplusieurslotsdetravauxcomplémentairespouraméliorerlaperformancedubâti,cettesolutionestporteused’importanteséconomiesd’énergie.Danslecadred’unerénovationglobale,laproductiond’eauchaudesanitairethermodynamiqueapporteégalementdeséconomiesd’énergiesubstantielles.
80
81
7. Retourd’expérienceenrégionPACA
Ceretourd’expérienceaétépubliédanslenumérodeDécembre2015delarevue«EnergyEfficiency».MaximeRaynaud,DominiqueOsso,BernardBourges,BrunoDuplessisetJérômeAdnot,ingénieurschercheursàEDF,ensontlesauteurs.
Danslecadred’uneopérationd’efficacitéénergétiquevisantàlimiterlesconsommationsd’électricitéenrégionProvenceAlpes-Côted’Azur,enoctobre2009futlancépour6ansunevasteopérationpourpromouvoirlarénovationdemaisonsindividuelles.Lecœurdecibleétantlesmaisonsindividuelles,larénovationdevaitcomporter2lots:
• 1erlot:miseenplaced’unePAC(air-airouair-eau)oud’unchauffagebois(poêleouchaudière)
• 2ndlot:isolationdescombles,ouisolationthermiqueparl’extérieur,oumiseenplaced’uneproductiond’eauchaudesolaireouthermodynamique,ouchangementdesouvrants
Desfinancementsspécifiquesontétéproposéspourcetteopération.D’octobre2009àmars2012,4200maisonsindividuellesfurentrénovées.Auprintemps2012,uneétudefutlancéepourconnaitrel’évolutiondescomportementsconcernantlechauffageetl’utilisationdelafonctionrafraichissementsuiteàl’installationdepompesàchaleurréversibles.Ils’agissaitdequantifierleseffetsrebondsdirectsetindirects.L’effetrebonddirectestdéfiniparlademandedeconfortsupplémentaireinduitparl’installationdematérielsplusperformantsetàmeilleureefficacitéénergétique.Ilsetraduitparungainsurlaconsommationénergétiquemoindreparrapportàceluiescompté.L’effetrebondindirectestquantàluidéfiniparl’utilisationdefonctionnalitésnouvellesmisesàdispositionparlasubstitutiond’unePACréversibleàuneinstallationdechauffageancienne.Ilsetraduitparuneconsommationénergétiqueliéeàl’utilisationdelafonctionrafraichissement.212propriétairesoccupantsontétéinterviewéssurlesdépartementsduVar,desBouchesduRhôneetdesAlpesMaritimes.Lesdomainesabordésdanslequestionnairesontlessuivants:
• Caractéristiquesduménage,• Caractéristiquesdulogement,• Caractéristiquesdestravaux:isolationdesparois,systèmedeventilation,systèmede
productiond’ECS,systèmedechauffageetsystèmedeclimatisation,
82
• Energiedecuisson,• Appareilsélectroménagersetéclairage• Bilandeconsommation(récupérationdesconsommationsdepuis2009)• Habitudes• Gestionduconfortdechauffageetgestionduconfortdeclimatisation• Motivationsetbilandeladémarchederénovation
Acaused’imprécisionsdanslesréponsessurl’historiqueavanttravaux,seuls91casontétéconservés:
• 100%del’échantillonsontdesmaisonsindividuelles• 80%ontétéconstruitesaprès1974,dont54%construitesentre1976et1988,• Ellesétaientprincipalementéquipéesinitialementdeconvecteurs(44%)ouderadiateurs
électriques(20%)• Lasurfacemoyenneestde126m²(mini70m²etmaxi350m²)• 75%desenquêtésontdéclarésunetempératuredeconsignepourlechauffageentre19et
21°C(moyennede20,1°Cavecunminià14etunmaxià24)• 84%del’échantillonnepossédaitpasdesystèmedeclimatisationavanttravaux.
Calculdeséconomiesd’énergie
𝐸𝐸! = 𝐶!,!"!"#$%& − 𝐶!,!"!"#$%&
Avec 𝐸𝐸! :économiesd’énergieunitairesannuellesducasi,enkWh(énergiefinale) 𝐶!,!"!"#$%& :Consommationénergétiqueannuelletoususagesavanttravauxajustéeàunclimat
normalducasi,enkWh𝐶!,!"!"#$%& :Consommationénergétiqueannuelletoususagesaprèstravauxajustéeàunclimatnormalducasi,enkWh
• Consommationtoususagesréelle=sommedesconsommationsdéclaréespourles
différentesénergiesconvertiesenkWhpci• Ajustementclimatiqueuniquementsurlaconsommationdechauffage
Retourd’expérience
Surles91casretenus,leséconomiesd’énergieobservéessontlessuivantes:Dans44%descas,l’économieestinférieureà50kWh/m²Dans24%descas,l’économiesesitueentre50et100kWh/m²Dans17%descas,l’économieestsupérieureà100kWh/m²Cependant,dans58%descas,lavariationdeséconomiessesitueentre–50et+50kWh/m²
83
Sur91cas,quelstravauxontétéréalisés?
15 % des cas 85 % des cas
58 % des cas
84
Sur82casquelstravauxsontlesplusefficacesentermesd’économied’énergie?
Sur82cas,niveaud’installationdelaclimatisation
Travauxdeclimatisation Pourcentage
Installationavecl’opération 73%
Renouvellementavecl’opération 15%
Aucuneaction 12%
020406080
100120140160180
PACair/air+CESI PACair/air+isolationcombles
PACair/eau+2ndlot
MoyenneEEannuelle(enkWh/m²)
85
Sur82cas,usagedelaclimatisationaprèstravaux
Typed’usageInstallationavec
l’opérationRenouvellementavecl’opération
Aucuneaction
Utilisationencontinue(1moisetplus)
17% 9% 0%
Utilisationfréquente(de2à3semainesencumulés)
18% 25% 0%
Utilisationquelesjoursleschauds(-moinsd’1semaineencumulé)
25% 33% 10%
Pasd’utilisation 40% 33% 90%
Total 100% 100% 100%
86
Conclusion
• Deséconomiesd’énergieavéréespourdestravauxPACair-aircoupléeàunsecondlot.Toutefois,leséconomiessontvariablesetaucasparcas.
• Dans73%descas,lestravauxsontl’occasiondebénéficierdelaclimatisation,mêmesi65%déclarentnepasoupeul’utiliser.
• L’utilisationimportantedelaclimatisationminimiseleséconomiesd’énergie.
87
Bibliographie
RecommandationsRAGE
• Pompesàchaleurair/air-Rénovation-Conceptionetdimensionnement• Pompesàchaleurair/air-Rénovation-Installationetmiseenservice• Pompesàchaleurair/air-Neuf-Conceptionetdimensionnement• Pompesàchaleurair/air-Neuf-Installationetmiseenservice
FLUIDESHFC–QuelaveniravecF-GAS?
Atéléchargersur:https://www.uniclima.fr/actu_22_livret-fluides-hfc-quel-avenir-avec-f-gas-deuxieme-edition.html
88
89
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- A
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