Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
17.03.2010
1
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
1
Comparaison des
différentes techniques de
production de chaleur au
niveau de la performance
énergétique et des coûts: la
pompe à chaleur, la
chaudière à condensation et
le solaire thermique
Laurent Vercruysse
Viessmann Belgium
Tout savoir sur la pompe à chaleur …
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Structure de la présentation
COP vs SPF
Importance des sources primaires/secondaires
Dimensionnement
ROI
1
17.03.2010
2
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Le bilan énergétique de la PAC
Energie électrique absorbée
Energie de la source d'énergie 3 kW
Puissance calorifique produite 4 kW
Puissance calorifique produite 4 kW
Rendement = –––––––––––––––––––––––––– = ––––– = 4
Energie électrique absorbée 1 kW
Rendement (COP) = information du fabricant, valeur de laboratoire
Rendement annuel (SPF) = rapport de la chaleur gagnée sur une année entière,
divisée par l'énergie utilisée
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Caractéristiques techniquesVanne de détente électronique vs thermostatique & système RCD (cfr plus loin)
Au plus la surchauffe est importante, au plus la température d'évaporation est faible et au plus grande est la puissance de compression.
La vanne de détente électronique (VDE) diminue la surchauffe et la maintient constante, et ce même en cas de faible augmentation de température.
La puissance absorbée par le compresseur reste optimale et la VDE augmente le SPF de +/- 5% par rapport à un cycle frigorifgique conventionnel s'appuyant sur une vanne de détente thermostatique.
4
4´5´
3´
VaporisationSurchauffeCompressionLiquéfactionExpansion
PAC 1 allure sans EVI,type AW: A -15°C / W 45°C
Pre
ssio
n p
ab
s(b
ar)
Chaleur de la source (72%) Energie électrique (28%)
2
17.03.2010
3
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
VDI4650 La solution ?
www.waermepumpen.de
http://www.waermepumpe.de/fachpartner/jaz-rechner.html
(exemple slide suivant)
Uniquement Viessmann
http://www.weinm.de/testvdibwp/testViessmann/
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Comparaison des SPF entre les différents fabricants (site neutre)
Remarque : +/- 15% de liberté dans l’expression du SPF
3
17.03.2010
4
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Ellaboration possible d’un rapport (note de calcul)
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Structure de la présentation
COP vs SPF
Importance des sources primaires/secondaires
Dimensionnement
ROI
4
17.03.2010
5
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Sol / Eau
Type BW = Brine-Water
Eau / Eau
Type WW = Water-Water
Air / Eau
Type AW = Air-Water
PAC- Influence de la source primaire sur les performances
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Erdwärme Luft
Efficacité et disponibilité des sources d'énergie
Nappe phréatique
Sol Air
EfficacitéDisponibilité
5
17.03.2010
6
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Evolution annuelle des températures naturelles du solP
rofo
nd
eu
r (m
)
Température à la surface (°C)
ou 12°C
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
2 Source primaire: eau
Puits d'aspiration et de rejet
Autorisation
Echangeur hydraulique de séparation
intermédiaire; possiblité d'entretien –
augmentation de la fiabilité de travail
PAC 10 kW COP 5 = 2 kWe
si pompe de relevage de 500W
2 kWe -> 2,5 kWe -> COP 4
Séjour
Cave
Bain/WC
Sens d'écoulement
6
17.03.2010
7
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
3 Source primaire : Air
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
VITOCAL 300-A et 350-A en détail
7
17.03.2010
8
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Appareil split :prêt pour l’hiver?
Temps disponible pour le chauffage
Résistance (consommation électrique)
Bruit
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
COP et différence de températureExemple VITOCAL 300-G, type BW
Règle:
Température de départ
1 K en moins:
COP augmentation de 2,5%
Température source primaire
1 K plus haut:
COP augmentation de 2,7%
Avec delta t = 35 K (conditions de norme BW)---> COP ca. 4,7 (EN14511)
Différence de température
Δt = 50 K---> ca 3,2
Δt = 25 K---> ca 6
8
17.03.2010
9
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Principe général:
au plus petite la différence de température entre le départchauffage et la source d'énergie naturelle au plus élevé le COP
Conséquences:
“Lignesupérieure(verte)":
Les pompes à chaleur sont idéales pour des systèmes de chauffage basse température
Calculer les circuits chauffage sol le plus bas possible (distance de pose minimale)
“Ligneinférieure(bleue)"
Les pompes à chaleur sol/eau et eau/eau peuvent couvrir les besoins toute l'année (fonctionnement monovalent)
Les pompes à chaleur air/eau nécessitent les jours les plus froids une source d'énergie complémentaire (fonctionnement bivalent)
COP et température de chauffe
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Solpartout disponible (?)
-4 ... +10°Cmonovalent
Eausource
+7 ... +12°C
monovalent
Airpartout disponible
-15 ... +30°CBivalent
Remarque: un dimensionnement correct est primordial!Paramètres: déperditions du bâtiment, majoration ECS,
Source primaire
Sélection du système de PAC
COP vs SPF
B0W35 W10W35 A2(7)W35
(pompe de relevage)
9
17.03.2010
10
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Système de chauffe:
Chauffage à basse température:
Possibilités de radiateurs surdimensionnés dans les chambres
Au plus basse est la T° de départ, au mieux sera le COP de la
PAC et au moins elle consommera.
Il est plus facile de diminuer de 5°C la température d‘émission
que d‘augmenter de 5°C la température de la source
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Structure de la présentation
COP vs SPF
Importance des sources primaires/secondaires
Dimensionnement
ROI
10
17.03.2010
11
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Fonctionnement monovalent:
La PAC couvre, comme unique générateur de chaleur, la totalité
des besoins calorifiques de l'installation
Fonctionnement monoénergétique:
En mode chauffage, l'installation PAC est complétée par un
générateur de chaleur électrique (ex. résistance électrique)
Fonctionnement bivalent parallèle:
L'installation PAC est complétée, à partir du point de bivalence, par
un générateur de chaleur supplémentaire.
(PAC dimensionnée sur 50-70% environ de la charge de chauffage
maximale
Fonctionnement bivalent alternatif:
L'installation PAC prend le chauffage intégralement en charge
jusqu'au point de bivalence. En dessous de la température de
bivalence un deuxième générateur de chaleur se charge seule du
chauffage.
Modes de fonctionnement d'une PAC
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Dimensionnement chauffage par le sol
Calcul pour Tdépart de 35°C
Les autres circuits vont surchauffer!!!
Résulat: les vannes de zone se fermeront!
Concéquence: le débit minimale n'est plus guaranti!
En pratique : on augmente la courbe de
chauffe dans la régulation
35°C temp. départ + surface insuffisant
11
17.03.2010
12
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Dimensionnement d'une PAC
Fonctionnement bivalente avec une PAC sol-eau
Exemple: La PAC donne 50 % de la puissance nominale
Cfr:
Notice pour l'étude
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
A une dimensionnement a 50% nous
avons besoin d'environ 3550 heures,
sans production ECS.
Le nombre d'heures de fonctionnent
plus important à une influence sur la
dimensionnement de la source.
P.ex. 3550h x 5 kW = 17750 kWh
Si une source donne 100-120kWh/(ma)
on a besoin d'une sonde de 160-180m
de long!
Si on compare avec la notice pour
l'étude on voit pour p.ex BW106: 99m
!!!!!
Ceci est aussi valable pour des
capteurs horizontales!
Fonctionnement bivalent avec une PAC sol / eau
Dimensionnement à 50 % du charge relative
Ch
arg
e r
ela
tive
[´%
]
Jours de chauffe
Te
mp
éra
ture
ex
téri
eu
re
[°C
]
12
17.03.2010
13
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Pourquoi moduler ou stockage de chaleur avec une PAC?
Puissance
(kW)
Température extérieureSeuil de chauffage
Besoins du bâtiment
Pompe à chaleur BW ou WW
Lesbesoinsenchaleurd‘unbâtimentnesontpasconstants
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Qu‘est-ce qui est important pour une PAC A/W?
Puissance
(kW)
Température extérieureSeuil de chauffage
Besoin du bâtiment
Puissance de la PAC A/W non modulante
Puissance de la PAC A/W modulante
La puissance de la pompe à chaleur air / eau varie en sens
contraire par rapport aux besoins en chaleur .
13
17.03.2010
14
Pro
d. vo
ors
t. c
ond.
GW
K
Refe
rentV
AE
R04/2
008
© V
iessm
ann B
elg
ium
„W
elkenraedt“
Structure de la présentation
COP vs SPF
Importance des sources primaires/secondaires
Dimensionnement
ROI
VA
ER
: W
arm
tepom
pen V
itocal
Vorl
age
28
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Primes et avantage fiscal
Warmtepomp / Pompe à chaleur (2010)(Vitocal)
Belastingsvermindering (of -krediet) Réduction fiscale (ou crédit d'impôt)
uitgaven, max. 2770 EUR 40%• frais, max. 2770 EUR 40%•
zijnaangebrachtmoetkenmerkEG• présentêtredoitEGLabel•
3≤COP• 3≤COP•
verwarmingsketeloudevanvervangingbijenkel:WPalle• chaudièrevieilled’une.remplacdecasenuniquement:PACtoutes•
(woning min. 5 jaar in gebruik) (maison depuis min. 5 ans en service)
renovatieofnieuwbouw:WPgeothermische• rénovationouconstructionnouvelle:géothermiquePAC•
Premies / Primes
Vlaams gewest Région Wallonne (jusqu'au 30.04.2010)
EUR1680.max,EUR850.min,EUR/kVA210• chauffagepourPACEUR/installation1500•
(woning aangesloten op net vóór 1.1.2006) ECS&chauffagepourPACEUR/installation2250•
(PBE,Infrax,Eandisbijenkel)WWofBWtype• EUR/installation PAC pour ECS 750•
(PBE,Infraxbijenkel)DirectverdampingWofAA,AWtype•
(Infraxbijenkel)Directverdamping/Directcondensatietype• :COP• BW4,3≤ WW5,1≤ AW3,1≤ AA pas de prime
koelingvoorNIET,hoofdverwarmingvoortypealle• EvaporDirectW4≤ DD4≤
:COP• BW4≤ WW4,5≤ AW3,6≤ AA3,4≤
DirectverdampW3≤ DD4≤
Brussels gewest / Région bruxelloise (plus 10% zone RVOHR / EDRLR)
CVvoorWP(forfait)EUR/installatie1500• chauffagepourPAC(forfait)EUR/installation1500•
EUR/installatie (forfait) WP voor CV & SWW 2250• ECS&chauffagepourPAC(forfait)EUR/installation2250•
SWWvoorWP(forfait)EUR/installatie750• ECSpourPAC(forfait)EUR/installation750•
Omkeerbare WP voor koeling zijn niet van toepassing Pas de prime pour PAC réversible pour refroidissement
Premie max. 30% factuur incl. BTW Prime max. 30% facture TVAC
14
17.03.2010
15
VA
ER
: W
arm
tep
om
pe
n V
itocal
Vorl
age
29
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Chaudière gaz murale et accessoires (brut, excl. TVA)
- stand 09/2009
Vitodens 222-F, 19kW 3200 €
cheminé 2 m inox, 8 m PPs 750 €
Accessoires pour gaz
(tuyauterie, compteur de gaz,
...)
500 €
TOTALE 4450 €
Investissement installation gaz à condensation
Ex.: Nouvelle habitation 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C
VA
ER
: W
arm
tepom
pen V
itocal
Vorl
age
30
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Investissement installation mazout à condensation
Chaudière mazout et accessoires, excl.TVA - 09/2009
Vitoladens 300-C, 19kW 5200 €
Vitocell 100-H, 160 l avec set
de raccordement
1950 €
Kit de neutralisation des
condensats
250 €
Cheminée 2 m inox, 8 m PPs 750 €
Citerne de mazout : 2 x
KWT1500 liter intérieure
2000 €
Accessoires pour mazout 250 €
TOTALE 10400 €
Ex.: Nouvelle habitation 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C
15
17.03.2010
16
VA
ER
: W
arm
tep
om
pe
n V
itocal
Vorl
age
31
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
PAC et accessoires (brut, excl. TVA) - stand 09/2009
Vitocal 300-G BWC, 12kW 8800 €
Kit primaire + pressiostat 1000 €
Vitocell 100-V CVW, 390 l +
sonde
1900 €
Forages: 2 x 100 m, all-incl. 8000 €
Résistance elec. 3/6/9 kW pour
PAC + petit collecteur
600 €
Tampon Vitocell 100-E, 200
litre + sonde
700 €
TOTALE 21000 €
Investissement installation pompe à chaleur
Ex.: Nouvelle habition 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C
VA
ER
: W
arm
tepom
pen V
itocal
Vorl
age
32
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Comparaison des investissements et primes
Vitoladens 300-C, 19kW 10400 €
Vitocal 300-G, 12kW 21000 €
Déduction fiscale pour PAC (2
x Max. 2770€ (sur 2 ans)
-2770€
Prime de la Région bruxelloise - 2250 €
Prime de la commune -
DIFFERENCE 5580€
Qui pensait que les pompes à chaleur étaient trop chères?
Ex.: Nouvelle habition 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C
16
17.03.2010
17
VA
ER
: W
arm
tep
om
pe
n V
itocal
Vorl
age
33
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Vitdens 222-F, 19kW 4450 € - 400€ = 4050€
Vitocal 300-G, 12kW 21000 €
Déduction fiscale pour PAC (2
x Max. 2770€ (sur 2 ans)
- 2770 €
Prime de la Région bruxelloise - 2250€
Prime de la commune -
DIFFERENCE 11530 €
Ex.: Nouvelle habition 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C
Comparaison des investissements et primes
VA
ER
: W
arm
tepom
pen V
itocal
Vorl
age
34
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Comparaison des économies et la consommation (http://www.weinm.de/testvdibwp/testViessmann/) ou (http://www.waermepumpen.de)
17
17.03.2010
18
VA
ER
: W
arm
tep
om
pe
n V
itocal
Vorl
age
35
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Comparaison des économies et la consommation (mazout)
VA
ER
: W
arm
tepom
pen V
itocal
Vorl
age
36
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Comparaison des économies et la consommation (gaz)
18
17.03.2010
19
VA
ER
: W
arm
tep
om
pe
n V
itocal
Vorl
age
37
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Comparaison des économies et la consommation (gaz & mazout)
VA
ER
: W
arm
tepom
pen V
itocal
Vorl
age
38
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
Rénovation
19
17.03.2010
20
VA
ER
: W
arm
tep
om
pe
n V
itocal
Vorl
age
39
06/2
008
© V
iessm
ann W
erk
e
chaudière chaudière PAC
Déperditions 20kW 20kW
Puissance 40kW 40kW 10kW
partie énergie 100% 15% 85%
énergie net 30000kWh 4500kWh 25500kWh
rendement 85% 85% 350%
énergie brut 35300kWh 5300kWh 7250kWh
ECS 3000kWh 3000kWh 0kWh
totale 3830l 830l 7250kWh
0,55€/l 0,55€/l 0,14€/kWh
frais 2.105 € 456 € 1.015 €
totale 2.105 € 1.471 €
Différence 634 €
ConsommationInvestissement : 11.500€
Déduction fiscale (rénovation):
40% (4600€)
=> année 0 = 2770€
année 1 = 1830€
Région Wallone => PAC chauff.
=> 1500€
Total : 11500€ – 6100€ = 5400€
Avec des prix d’énergie fixe :
ROI < 9ans
20