Dimensionnement de La Production d'Eau Chaude - Suissetec

7/26/2019 Dimensionnement de La Production d'Eau Chaude - Suissetec

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u r Centre romand de formation continue - Colombier

suissetec

Dimensionnement de laproduction deau chaude

PRODUCTION DEAU CHAUDE 2

Zones de stratification dans un chauffe-eau 2

Besoins d eau chaude 3

Taux doccupation des appartements : 4

Consommation deau chaude 5

Dimensionnement de la cuve 13

Volume utile deau chaude VEc 13Volume du producteur V 1 13Puissance absorbe de chauffe Pi 14

Exemples A 15

Exemples B 17

Exemple C (Solution graphique pour chauffe-eauhaute perfo rmance) 19


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fsuissetec

Centre romand de formation continue

Colombier

Dimensionnement de la productiond'eau chaude

Production deau chaude

Zones de stratification dans un chauffe-eau

>

QJ OZ3r u

> 13r p

uOJ

GJ Oi_j CDZD '

~TDo Z3L_d l_

CL)

E rQJ

EZD

o

>O

Puissance absorbee de chauffe

P i =

m c At

t-n

by s uissetec - Gatan Robyr - 02/05/2012 2


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P Centre romand de formation continueDimensionnement de la production

Colombierd'eau chaude

suissetec

Besoins d eau chaude

Les besoins deau chaude peuvent tre dtermins laide du tableau ci-dessous :

Catgorie Usage Demande d'eau c haude en litres, 60 C /jou r (dm3/d)Valeur moyenn e pa r unit **

Unit 1 2 3

L o g e m e n t

VillaAppartement en PPE

quipement simplequipement moyenquipement de luxe

PP

303540

354050

405060

Immeuble rsidentiel logement simplelogemen t de luxe

PP

3035

3540

4550

C/)

Cuis ines

p ro fe s s io n n e l l e s

cuisson, rinage, lavage dela vaisselle

ccoc/>

Bars cafTea-rooms

occupation faibleforte occup ation

SV- tCjS

1520

2030

3040

CDaw


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fCentre romand de formation continue Dimensionnement de la production


suissetec

Taux doccupation des appartements :

Le tableau ci-dessous permet destimer le nombre de personnes occupant un

appartement :

Taux d occu pat ion des appar tem ents

grandeur de lappartement:(nombres de pices)

nombre de personnesen moyenne:taux doccupation p

appartement 1 2,0*)appartement IV 2 2,0*)appartement 2 2,0*)appartement 2V 2 2,3

appartement 3 2,7appartement 3V 2 3,1appartement 4 3,5appartement 4V 2 3,9appartement 5 4,3appartement 5V 2 4,6appartement 6 5,0appartement 6V 2 5,4appartement 7 5,6

*) Si dans les immeub les locatifs des appartem ents de1 ... VA ou 2p ice s sont majoritaires, il faut augmenterle taux doccupation de 0,5.

by suissetec - Gatan R obyr - 02/05/2012 4


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rsuissetec

Centre romand de formation continue Dimensionnement de la production

Colombier d'eau chaude

Consommation d eau chaude

La consommation de pointe en eau chaude peut tre tablie selon les tableaux ci-dessous :

Diagramm e de sim ultan it 1Conso mm at ion de po in te pendan t 10 minu tes

%des baignoires ou douches utitses par rapport aux baignoires installes

2

i5

6

7

10 5 6 7 8 9 10 t2 15 20 25 30 4fl 50 60 70 80 100120 150 . 200 250 300 400 500

Nombre de baignoires, douches, resp. appartem ents installs

Diagramme de s im ultanit 2Conso mm at ion de po in te pendan t 1 heu re

Lgende:Courbes 1.2.3

4.5,67

1 * 42 * 53 * 6

Bases:

) by suisseti

htola grande consommation d'eauhtels, consommation normalelogements

rapport baignoires: ts 0,5rappo rt baignoires: Sis ; 0.3rapport baignoires: I ls = 0,15Consommation d'eau chaudepour 1 baignoire - 1 0 0 1 60'Cpour 1 douche = 5 0 1 60'C


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f Centre romand de formation continueDimensionnement de la production


suissetec

Besoin en eau

E au c h a u d e - c o n s o m m a ti o n jo u r n a l i re

Immeub les (lundi - vendredi)

n o m b r e d e c o n s o m m a ti o n s lundi vendredi

% 2 4.5 7,5 7 8,5 5,5 5 5 5 3,5 1 6 7 10 8,5 4 3 2 1 0,5 0,5 - - -

1 % 2 6,5 14 21 29,5 35 40 45 50 53,5 57,5 53,5 70,5 80,5 89 93 96 98 99 99,5 100 100 100 100

vendredi

% 2,5 3,5 5 5,5 5 6 5,5 3,5 3 3 6 9 9,5 9,5 8,5 6,5 4 1,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 -

1 % 2,5 6 11 16,5 21,5 27.5 33 36,5 39,5 42,5 48,5 57,5 67 76,5 85 91,5 95,5 97 98 98,5 99 99,5 100 100

d iagramme en l igne des sommes

diagramme en barres lundi jeudi

5

0

by suissetec - Gatan Robyr - 02/05/2012


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f Centre romand de formation continueDimensionnement de la productiond'eau chaude

suissetec Colombier

Beso in en eau

eau chaude - consomm at ion journ al ire (suite)

Immeubles (samedi + dimanche)

nombre de consommat ions samedi

% 1 3 4,5 6 9 10 8 6 5 4,5 5 7 7,5 7 5,5 4 2,5 1,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 -

1 4 8,5 14,5 23,5 33,5 41,5 47,5 52,5 57 62 69 76,5 83,5 89 93 95,5 97 98 98,5 99 99,5 100 100

dimanche

% 0,5 1,5 4 8,5 15 10,5 7 6,5 3 4 5,5 6,5 6 7,5 5 3 2 2 1 0,5 0,5 - - -

I % 0,5 2 6 14,5 29,5 40 47 53,5 56,5 60,5 66 72,5 78,5 86 91 94 96 98 99 99,5 100 100 100 100

diagramme en ligne des sommes

by suissetec - Gatan Robyr - 02/05/2012 7


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suissetec

Centre romand de formation continue Dimensionnement de la production


Besoin en eau

Eau chaude - conso mm ation jou rnal ire ( s u i t e )

Cafs et restau rants

nombre de consommations

% 2 4,2 5,3 6,5 8 13,5 13 6,5 4,5 2,5 3 4 6 7,5 7,5 3 1 0,5 0,5 0,5 0,5 - - -

% 2 6,2 11,5 18 26 39,5 52,5 59 63,5 66 69 73 79 86,5 94 97 90 98,5 99 99,5 100 - - -

diagramme en ligne des sommes

(%)15

10

5

diagramme en barres

by suissetec - Gatan R obyr - 02/05/2012 8


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O f Centre romand de formation continueDimensionnement de la production


suissetec

Beso in en eau

Eau chaude - consomm ation journ al ire ( s u i t e )

Htels pour passants at en vil le


% 3 5 9,5 10 9,5 8 4 2.5 1 1,5 1,5 4 10,5 12,5 7 4,5 2 1 1 0,5 0,5 0,5 0,3 0,2

z% 3 8 17,5 27,5 37 45 49 51,5 52,5 54 55,5 59,5 70 62,5 89,5 94 96 97 98 98,5 99 99,5 99,8 100

diagramme en ligna des sommes



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fCentre romand de formation continue

Dimensionnement de la production

d'eau chaude

suissetec Colombier ________________ _____________

Beso in e n eau

Eau chaude - c onsom mation jou rnal ire (suite)

Htels po ur touristes et cures

nombre de consomm ations

% 2,5 3,5 4,5 5.5 7 8,5 5,5 3.5 2 1.52,5 3 6 20,5 11 5,5 3 1,5 1 1 0,3 0.3 0,2 0,2

2,5 6 10,5 16 23 31,5 37 40,5 42,5 44 46,5 49,555,5 76 87 92.5 95,5 97 98 99 99,3 99,6 99,8 100

diagramme en l igne des sommes

by suissetec - Gatan Robyr - 02/05/201210


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Colombier


Beso in en eau

Eau chaude - consom mation jou rnal ire (suite)

Hpitaux


% 3,5 6 9 14 14 9,5 7,5 3,5 3 1,5 2 3 5 6 3,5 4 1 1 1 0,5 0,5 0,3 0,2 0,5

1 % 3,5 9,5 18,5 32,5 46,5 56 63,5 67 70 71,5 73,5 76,5 81,5 87,5 91 95 96 97 98 98,5 99 99,3 99,5 100

| 5 6 700 8

diagramme en lign e des sommes

1 0 1100 1 2 * 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 803 1 9e 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 1 2

5 goo 700 goj gua tquj 1 2 1 3 14 1 5 111 1 6l>'1 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 00 2 4 1 2 3 4 5

diagramme en barres



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Tableau pour eau m langes

Formule pour l'eau mlange

(V , 11) + ( V2 t2)

t

(V - t ) _ ( v? t 2 )

t,

(V - 1) - ( V, - 1, )

E x e m p l e :

Donnes:

Solution:

temprature dsire pour leau mlange t = 37 Ctemprature de leau chaude t2 = 60 Cvolume d eau mlange dsire V = 80 I

volume eau chaudevolume eau froide

V2= 43,2 IV, = 36,8 I

: c c " * 3 ID D)

C c1

d'eau

chaude

suissetec

Colombier


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G f

suissetec


Colombier


Dimensionnement de la cuve

Vo lum e utile d eau ch aude VEC

1. Besoins deau chaude durant la priode de chauffe V .I. .

2. Perte de chaleur du producteur converti en volume soit 10 - 30% de laconsommation en 24 heures V4 ..........1....

3.

4.

Perte de circulation environ 10 W/m o *10l/m en 24 heuresV3.....................1. C

Perte de soutirage si dparts spars sans circulation 10 - 20% de laconsommation en 24 heures V3 ..........1. .

5. Puissance utile de chauffe durant 1 priode convertie en volume

m = At - c

kJkg K

s k J K

kg dm3

ou-----s s V7 .I. .

C

FormuleVEC = V + V4 + V3 - V7 [| = | + | + |- |]

*Le supplment de 101/m est en partie une augmentation du volume de la zone demlange. Lorsque leau en circulation dans le systme est refroidi en dessous de 40C,elle nest plus prise en compte en tant queau chaude, cela jusqu la prochaine priodede chauffe. La valeur 101/m est donc compose dune perte de circulation denviron 41/met dun volume supplmentaire de la zone de mlange de 61/m.

Volume du p roduc teur V,

1. Volume utile deau chaude oLU>

.... I. .... C.

2. Supplments pour Zone de mlange 10 - 20% V5 .... .... I. .... r. Zone froide 1 0 -1 5 % V6 .... .... I. .... c

Formule

V ,=V EC+V ,+V S [l = I + 1+ 1]



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suissetec

Exemples A

Donne

Maison individuelle, confort moyen 4 personnes Energie utilise lectricit, chauffage de nuit

Proposition de solution

Consom mation d'eau c haude

Units totales Besoin d'eau chaudepar units

Besoin d'eau chaude maximumLitres en 10 min. Litres en 1 heure Litres en 1jour

4 Personnes 50 200

Besoin de pointe

Divers

Besoin totale d'eauchaude 200

Volume utile

1. Besoins deau chaude durant la priode de chauffe V 200 I. 60C

2. Perte de chaleur du producteur converti en volume soit 10 % de la consommationen 24 heures V4 20 I. 60C

3. Perte de circulation environ 10 W/m o 101/m en 24 heures Pas de circulation

4. Perte de soutirage si dparts spars sans circulation 15% de la consommation en24 heures V3 30 I. 60C



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D Psuissetec


Colombier


5. Puissance utile de chauffe durant 1

m =At-c

kJkg-K kg dnr------- = ou-----s kJ K s s

priode convertie en volume

Ne pas prendre en compte car on chauffe

en une fois le volume quotidien.

Volume du producteur deau chaude

1. Volume utile deau chaude

2. Supplments pour Zone de mlange 10% Zone froide 10%

Puissance de chauffe absorbe P1

1. Volume deau chaude Masse

2. Dure de fonctionnement

3. Rendement

VEC = V + V4+ V3 - V7 [l = l + l + l- l ]

VEC = 200 + 20 + 30 = 250litres60C

VEC 250 I.

V5 25V6 25

I. I.

60C

60C60C

= VEC+ V5 + V6 [| = | + | + |]

V, = 250 + 25 + 25 = 300litres60C

VEC 300 - 25I. 60Cm 275 kg

T 8 heures i=>28'800 s

H 0.85

D m At c kg kJ K kJ . . . . ^ k\A/1 T-n s kg K s

275 . (60^0 ) .4 .187 w

1 28'800 0.85



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suissetec

Exemples B

Donne

Immeuble de 8 appartements de 3.5pces quipements moyens + 1 salon de coiffure Nbre de bains 8 Besoin du salon de coiffure 40l/h 60C Energie utilise gaz naturel chauffage central


Taux d occupa t ion des appa r tem en ts

grandeur de l 'appartement:(nombres de pices)

nombre de personnesen moyenne:taux doccupat ion p

appartement 1 2,0*)app artem ent 11/2 2,0*)appartement 2 2,0*)appartement 2V2 2,3appartement 3 2,7appartement 3V2 3,1appartement 4 3,5appartement 4V2 3,9appartement 5 4,3appartement 51/2 4,6appartement 6 5,0appartement 6V2 5,4appartement 7 5,6

*) Si dans les imm eubles lo catifs des app artem ents de1 ... l 'Aou 2 pices sont majoritaires, il faut augmenterle taux do ccup ation de 0,5.

C o n s o m m a ti o n d ' ea u c h a u d e


Besoin d'eau chaude maximumLitres en 10 min. Litres en 1 heure Litres en 1 j ou r

3 .1x8=25 pers. 50 320 530 1250

40% de 8 = 3.2 bains 66% de 8 = 5.3 bains

en 10 min. 100 I 60C

en 60 min. 100 I 60C

Besoin de pointe

Salon de coiffure 20 40 200environ 5 heures

Divers

Besoin totale d'eau

chaude 340 570 1450



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rsuissetec


Colombier


Donnes techniques

Temprature entre eau froide :

Temprature entre serpentin :

Puissance mise disposition po r b source de chaU ur :

Production de pointe 60 et 45 C :

10 C

la valeur requise ds la 6* minute (5 minutes attente)

ou suprieure b vole ur 'p


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c r Centre romand de formation continueDimensionnement de la production

Colombierdeau chaude

suissetec

Exemple C (Solution graphique po ur chauffe-eau haute performance)

Donne

Selon le calcul de dimensionnement les besoins de pointe sont de 650 1/10min et 1'5001/1ere heure pour un consommation journalire de 6000 litres.


Selon besoin en 10 minutes et 1ere heure :

Quantit deau soutire avant enclenchement :

Quantit deau deau lors du dclanchement :

800 litres avec Groupe C3

390 litres (800-410)

675 litres

Schma de principe (hydraulique)

M sV

H?

-o

NE: si la duret ct l'eau sanitaire

est suprieure 15 f, prvoirura Imitation d'entrs primaire max. 65 : C l'aide d une vanne3 voies et d'un rgulateur temprature oonstante(s*_r demande)

Type Accumu-groupe lateurde charge I

Puissance Dbit d'eau chaude 0

kW 1/10 min.) 1/1 h3) l/ h2)

Temp.secondaireC

Temp.primaireC

Pertes depression4)kPa

Dbitmaxl/h

5>

C 2 500800

30- 7230- 72

450 1480 1230 6 0 /3 3 7 0 /4 3 75 2300600 1630 1230 6 0 /3 3 7 0 /4 3

1000

W30- 7230- r r

C 32000

50030- 72

700950"

1200

1730

13801230

~ r m -

6 0 /3 360733

7 0 /4 370 / 43

230075 2300

2230 1230 6 0/3 3 7 0/4 360-106 560 2070 1820 60 / 29 70 / 39 40 3000

800 60-106 710 2220 1820 6 0/2 9 7 0 /3 91000

150060-10660-106

8101060

2320 1820 6 0 /2 9 7 0 /3 9 40 30002570 1820 6 0 /2 9 7 0 /3 9 40 3000

60-106 1310 2820 1820 6 0 /2 9 7 0 /3 9 40

C 5 500800

90-15590-155

690 2900 2650 60 / 25 70 / 35 25 3800840 3050 2650 60 / 25 7 0 /3 5 25

1000

150090-15590-155

9401190

3150 2650 6 0/2 5 7 0/3 5 25 38003400 2650 60 / 25 7 0 /3 5 25 3800

2000 9 0- 15 5 1440 3650 2650 60 / 25 7 0 /3 5 25

Lgende

L

DE

GK-W

V-R

S Y S

F4.1F4.2

Rservoir (racc. selon SSIGE, soupapede scurit 6 bar)DiffuseurEchangeur de chaleur plaquesVanne d'isolementClapet anti-refour (pas fourni)Eau sanitaire froid es ha udeAller-retour chauffage

Boilisr de commandeThermostat "EN" (manchon T)Thermostat "HORS" (manchon T1jThermostat min. primaire (option)Pompe primaire (eau de chauffage)pas fourniePompe secondaire (eau sanitaire)Vanne motorise (au iieu de pompeM l) pas fournieSoupape de scurit (8bar)

Type Cont En litres

aij-desajs Je

ELC A B v t : T T1

400 1050 890 1" n V 240 340

500 1060 900 1" S 3 ^ 44 0

620 1095 98 5 1" 250 \ ^ 8 5 s ^ 500

| 800 1145 1080 1l i 230 410 675 |

1000 1145 1080 1W 340 600 875

1500 1385 1370 i i v 570 870 1170

2000 1480 1590 2" 800 1155 1550

by su issetec - Gatan Rob yr - 02/05/2012 19


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r Centre romand de formation continueDimensionnement de la productiond'eau chaude

suissetec Colombier

Courbe de consommation pou r une puissance de 30kW

-------Consom mation eau

chaude

Puissance changeur



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suissetec

Courbe de consommation pour une puissance de 70kW

S U U U

70006000

5000

4000

3000

20001000

0

Consommation eau

chaude

Puissance changeur

by su issetec - Gatan Robyr - 02/05/2012 21


22/24


Colombier


by suissetec - Gatan Rob yr - 02/05/2012 22


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D P Centre romand de formation continue Dimensionnement de la production


suissetec



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suissetec

Consommat ion d 'eau chaude


Besoin d'eau chaude maximumLitres en 10 min. Litres en 1 heure Litres en 1 jour

Besoin de pointe

Divers

Besoin totale d'eauchaude

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