Les besoins en eauIngénierie d’hôtellerie et de restauration

• la réglementation

La réglementation et les normes de sécurité sont extrêmement nombreuses mais nous retiendrons 3 textes de base qui réglemente l’installation et le mode de production de l'eau chaude sanitaire :

L'arrêté du 25 juin 1980 : règlements de sécurité contre les risques d'incendie dans les établissements recevant du public.

L'arrêté du 23 juin 1978 : concernant les installations fixes destinées au chauffage et l'alimentation en eau chaude sanitaire des bâtiments d'habitation et bureaux recevant du public.

La circulaire du 9 août 1978 : révision du règlement sanitaire départemental type.

Cas des installations à gaz : lorsque la totalité de la puissance de l'installation est supérieure à 70 KW, tous les appareils de production de chauffage et d'eau chaude sanitaire doivent être regroupée dans une chaufferie .

• définition des besoins

Température de distribution

La température doit pas excéder 60°, le plus souvent quel que soit l'endroit de puisage. Le cas échéant, un moyen de réglage doit être mis à la disposition de l'utilisateur.

• Température de stockage

La température de l'eau dans les ballons de stockage est généralement de 60°.

Toutefois on pourra stocker à la température supérieure environ 80°C. Pour les cuisines et les buanderies, on peut stocker et distribuer à 90° C. Il faudra cependant le signaler. Cette solution a pour but de diminuer le volume de stockage d'eau d'environ 30 %, mais cela entraîne quelques inconvénients :

la corrosion et l'entartrage sont beaucoup plus importants,

les dispositions doivent être prises pour assurer la distribution des températures inférieures à 60°.

• Débits minimaux par point de puisage :

évier 12 l par minute

baignoire 20 l par minute

douche 15 l par minute

lavabo 3 l par minute

bacs de lavage en plonge 20 l par minute

• Estimation des besoins en restauration

Les besoins sont en fonction du nombre de couverts servis, des matières utilisées, et l'équipement de la cuisine, des types de cuisson mise en oeuvre.

Un certain nombre d'études statistiques effectuées par les fabricants de chauffe-eau ont évalué les besoins moyens totaux d'eau chaude sanitaire

Restauration classique

Moins de 50 couverts jusqu'à 40 l par couvertPlus de 50 couverts 8 à 12 l par couvert

Restauration collective : 6 l par couvert

Pour affiner cette base de calcul, il faut connaître :

le nombre de points de puisage et le débit,la capacité des bacs de lavage, l'estimation d'utilisation de sa duréele type de machines à laver la vaisselle utilisée et sa consommation d'eau.

• Méthodologie d’estimation du besoin

L’estimation du besoin ce calcul de façon précise. Pour cela il faut disposer de certaines informations :

A : la température de l'eau froide d'alimentation.

B : le nombre de litres nécessaires à chaque opération (fonction de la nature des opérations et du volume de chaque équipement).

C : la température de puisage

D: la température de stockage

formule à appliquer :

! − ! !!! − ! !

• applications pratiques

Quels sont les besoins journaliers d'un restaurant dont les caractéristiques techniques sont les suivantes :

200 couverts par jour

température de stockage 60 °C

température de l'eau froide 8 °C

estimation des besoins :

machine à laver : 250 l par h d'eau à 60 °C : service 2x 1h30 (midi et le soir)

plonge batterie : 2 bac de 80 l d'eau à 40 °C : 2 fois à midi 4 fois le soir

2 bacs de lavage : utilisé en moyenne 30 mm par jour, à 40°

débit du robinet : 20 l/ h

utilisation en cuisine 2 l /couverts à 40°C

• Calcul des besoins journaliers à 60°C

• Machine à laver

• Calcul des besoins journaliers à 60°C

• Machine à laver

60− 8 !(250!!!3)60− 8 = 750!!!

• La plonge Batterie

• La plonge Batterie

40− 8 !(2!!!80!!!60)60− 8 = 590!!!

• Le lavage

• Le lavage

• Utilisation en cuisine

• Utilisation en cuisine

40− 8 !(2!!!200)60− 8 = 246!!!

• Besoin total :

• Besoin total : 1598 l par jour

• Ratio par couvert :

• Besoin total : 1598 l par jour

• Ratio par couvert : 8

• Cas de la laverie vaisselle

La laverie est généralement un grand consommateur d'eau chaude sanitaire. Plusieurs solutions techniques peuvent être choisies.La machine branchée sur le circuit général d’eau chaude sanitaire à 60 °C. Elle doit être équipée d'un surchauffeur pour amener la température de 60 °C à la température d'utilisation pour le rinçage 85°C.

La machine est alimentée directement en eau à 90° C. Dans ce cas, le stockage est limité et le système de chauffage de la machine réduit.La machine est alimentée en eau froide, et doit assurer le réchauffement de l'eau dont elle a besoin. Nous avons plus besoin de prévoir de production d’eau chaude sanitaire de stockage.

L'approvisionnement des machines en eau 60 °C est intéressant car il limite l'entartrage et permet de diminuer de 50 % la puissance des résistances nécessaires pour porter nos températures d'utilisation.

• Estimation des besoins en hôtellerie

Cette estimation est fonction de plusieurs critères tels que :

le nombre de salles de bain

les équipements dont sont dotées les salles de bain

le volume de ces équipements

le type de chambre (single, double, autre… )

Le standing de l'établissement.

Deux méthodes de calcul sont possibles :

• Une première méthode à partir d'estimations globales établies statistiquement qui donnent les chiffres suivants

Besoins journaliers globaux par chambres

Volu

me

litre

s

0

40

80

120

160

Catégorie

1 * 2 * 3 * 4 *

100110

130

150

• Une autre méthode qui permet de calculer de façon précise les besoins par point de puisage.

Pour cela, on doit disposer des éléments suivants :

A : La température de l'eau froide d’alimentation,

B : Le nombre de litres nécessaires pour chaque opération à la température d'utilisation et qui est fonction de la taille de chaque appareil.

C : La température d'utilisation.

D : La température de stockage

La formule appliquée est la suivante :

! − ! !!! − ! !

Estimation des besoins buanderie

L'estimation des besoins sera fonction du matériel choisi et de la capacité de lavage sec traité par cycle.

Les fabricants estiment la consommation totale d'eau par cycle pour une machine laveuse essoreuse comme indiqué dans le tableau ci-dessous :

Consommation totale d’eau par kg de linge sec

Litr

es

0

26

Kg de linge sec

10 12 18 25 35 40 50 75

20 22 20 19 18 17,5

26 25,3

Ce calcul étant défini plusieurs solutions sont possibles :

Les machines produisent l’eau chaude dont elles ont besoin.

L’eau chaude est fournie par un ballon chauffé la nuit soit à 90 °C soit à 60° C

• Récapitulation des besoins journaliers moyens

L'expérience des études statistiques effectuées par EDF démontre qu'une capacité journalière de production d'eau chaude sanitaire comme indiqué dans le tableau suivant est largement suffisant pour satisfaire l'ensemble des besoins.

Quantité d’eau

à 45 °C à 60 °C

Hôtel 1 ou 2 * Par chambre 140 100

Hôtel 3 * Par chambre 170 120

Hôtel 4 * Par chambre 200 140

Restaurant d’entreprise Par couvert 6 à 8

Restaurant privé Par couvert 10 à 12

Clinique Par lit 100

Piscine Par m2 de bassin 20 à 30 15 à 20

Ecole internat Par interne 35 25

Collectivités Par personne 60 à 70 40 à 50

Bureaux Par occupant 7 à 10 5 à 7

Commerces Selon activité

Production d'eau chaude sanitaire

Les besoins et attentes des clients ayant été déterminés, il faut choisir et calculer le mode de production ainsi que le fluide que l'on utilisera.

Le choix du fluide

3 fluides principaux sont possibles :

• L'électricité,

• Le gaz naturel,

• Le gaz propane.

Chacun d’eux offre des avantages et des inconvénients. Le choix est dicté souvent par :

• Les possibilités et facilités de branchement,

• Les possibilités techniques offertes,

• Le coût de l'énergie et d'exploitation qui en découle,

• Le coût de l'investissement,

• la facilité, la mise en oeuvre et la maintenance d'installations.

• La surface le volume dont on dispose.

Le système de production d'eau chaude sanitaire

la production d'eau chaude sanitaire peut-être :

• décentralisée avec production auprès des points de puisage,

• semi-centralisée avec production pour plusieurs locaux contigus,

• centralisée.

Si le choix est fonction de plusieurs critères dont la surface, les besoins, la distance de puisage/production, le foisonnement est considéré comme bon lorsque les soutirages sont répartis dans le temps.

BesoinsDistance production

point de puisageFoisonnement Solutions

Importants

Faible

Bon

CentraliséeMauvais

Grande

Bon Centralisée

Mauvais Décentralisée

Faibles

Faible Semi-Centralisée

Grande Décentralisée

Les modes de production cf cours SA

Le traitement de l’eau

Traitement avant utilisation : pourquoi adoucir l’eau ?

L’eau est capable de dissoudre presque tous les corps : aussi se charge-t-elle d’une grande quantité de sels minéraux. Ces sels précipitent lorsque l’eau est chauffée. Il se dépose alors sur les parois des récipients ou des éléments immergés.

Ce phénomène présent un certain nombre d’inconvénients :Diminution du rendement thermique des résistances de chauffage par la création d’une couche de tartre véritable isolant entraînant une surconsommation d’énergie,Diminution des performances des machines par une montée plus longue en température de l’eau,Diminution du diamètre des tuyaux et canalisations entraînant une usure plus importante des divers instruments de pompage,Le linge perd de sa souplesse, la vaisselle devient terne.

Ces problèmes sont essentiellement dus à la teneur de l’eau en «ion CA» calcium et Mg magnésium. Le traitement de l’eau consiste donc en leur élimination. La mesure de cet teneur se fait en degrés Hydrotymétrique (°TH). un degré TH correspond à 10 grammes de CO3 dans 1 m³. Lorsque l’eau possède degré TH élevé (supérieur à 10/15 °TH), on dit qu’elle est dure. Dans le cas inverse on dit qu’elle est douce ou alcaline et peut devenir corrosive.

Comment adoucir l’eau ?l’adoucissement de l’eau repose sur la propriété de certaines résines échangeuses d’ions de retenir le calcaire contenu dans l’eau qui les traverse.Lorsqu’une certaine quantité d’eau est passée dans l’appareil et ceci en fonction de degré de dureté calcaire, Les résines se saturent. Il faut alors passer de la saumure (ou salé) au travers de ces résines pour leur rendre leur pouvoir initial d’échange. Cette régénération doit être exécutée périodiquement.

Le traitement des eaux uséesL’hôtellerie restauration, comme nous venons de le voir, est un gros consommateur d’eau. Les eaux une fois utilisées sont chargées de produits de toutes sortes et de déchets.elles sont ensuite collectées dans 1 réseau de canalisations avant d’être rejeté dans le réseau public d’égout.La législation française et européenne interdit le rejet direct à l’égout de matières légères non miscible avec l’eau (graisse, huile…) ainsi que des matières fermentescibles. Les établissements de restauration sont donc obligés de se doter d’équipements spéciaux appelés bac à graisse et séparateur de fécule.

Nécessité de séparer les graisses

Les inconvénients qui découlent de la présence de graisse dans les eaux usées sont importants :

• elles adhèrent aux parois, retiennent les impuretés obstruant souvent les conduits,

• leur oxydation est souvent source de mauvaises odeurs et peut gêner le fonctionnement des stations d’épuration.

Nécessité de séparer les fécules

Les inconvénients qui découlent de la présence de fécule dans les canalisations sont trop souvent méconnus. Les fécules et leurs mousses fermentent rapidement et dégagent des odeurs désagréables. De plus, elles obstruent les conduits d’évacuation plus rapidement que les graisses.