La première nouveauté de ce guide est que la méthode de dimensionnement est différente selon le type de production d’ECS retenue : une solution échangeur externe + ballon de stockage ECS, une solution stockage ECS avec échangeur intégré ou encore stockage primaire… Le guide propose également des méthodes pour les nouvelles solutions de production d’ECS par PAC ou par chaudière + stockage primaire, méthodes qui n’existaient pas jusque-là.
Le choix du type de production devra donc être fait dès le départ et ne pas changer par la suite.
Intéressons-nous à la solution la plus répandue : solution composée d’un échangeur à plaque externe et d’un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire.
Description de la méthode de dimensionnement
La méthode propose 2 scénarios
- Les circulateurs de l’échangeur (primaire et secondaire) sont à fonctionnement permanent
- Les circulateurs de l’échangeur (primaire et secondaire) ne sont pas à fonctionnement permanent
Volume minimum de stockage
Si la circulation n’est pas continue, un volume minimum de stockage (V1) est préconisé. Ce volume est donné par la formule :
V1=V10min x (2,4+0,18 x Pboucle)
- V1 : volume minimal de stockage requis pour assurer une température en sortie de ballon toujours supérieure à 55°C en litres
- V10min : besoin de pointe 10 minutes en litres
- Pboucle : pertes thermiques du bouclage en kW
Ce volume minimum sert à palier le cas d’un circulateur arrêté et d’un ballon déjà bien refroidi par le bouclage de l’ECS alors que survient un puisage important. L’objectif étant de toujours garder une température en sortie de ballon d’ECS supérieure à 55°C.
Ce volume minimum est donc important (plus de 2,4 fois le volume de pointe dix minutes), bien plus important que le volume utilisé à l’époque (méthode AICVF 2004) pour distinguer les modes dits semi-instantanés des modes semi-accumulés. En effet, dans l’ancienne méthode, si on stockait un volume d’ECS supérieur à celui de la pointe 10 minutes, nous entrions dans les solutions semi-accumulés. Dans notre cas, nous sommes à plus de 2,4 fois ce volume.
Donc, si la production autorise un arrêt des circulateurs de l’échangeur ECS, le stockage sera au minimum égal au volume V1. Si un tel volume ne peut pas entrer en chaufferie, les solutions avec circulation permanente des pompes seront utilisées pour permettre un volume de stockage plus faible.
La méthode propose ensuite des abaques dans les 2 cas. Ces premiers couples puissance-volume sont donnés sans prise en compte du bouclage de l’eau chaude sanitaire pour les cas où une autre solution (traceur électrique, réchauffeur de boucle) assurerait cette fonction.
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Circulateur à fonctionnement permanent |
Circulateur pouvant se mettre à l’arrêt |
|---|---|
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P = 14 x V-0,365 |
P = 17 x V-0,385 |
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P : puissance ECS/logement standard (kW/logt) |
P : puissance ECS/logement standard (kW/logt) |
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Conditions d’utilisation en volume |
Conditions d’utilisation en volume |
Bouclage ECS
Si la production d’ECS assure également la fonction de réchauffage de la boucle, une puissance supplémentaire est à ajouter.
Dans ce cas, tout va dépendre de l’emplacement du retour bouclage sur le ballon. La méthode fait en effet le distinguo entre les solutions où :
- le retour bouclage arrive entre le 1/3 supérieur et le milieu de ballon
- le retour bouclage arrive en bas de ballon
2 formules sont proposées suivant le cas retenu.
Comparaison des 2 méthodes proposées
Comparons ces deux méthodes pour trois immeubles dont les caractéristiques sont les suivantes :
|
Immeuble |
A | B | C |
|---|---|---|---|
|
Nombre de logements |
27 |
41 |
81 |
|
Nombre de logements standards |
27 |
36 |
72 |
|
Puissance bouclage |
3,4 kW |
4,4 kW |
7,3 kW |
|
Débit de bouclage total |
630 litres/h |
696 litres/h |
1478 litres/h |
Le graphique ci-dessous, calculé pour un ballon avec retour bouclage situé entre le 1/3 supérieur et le milieu du ballon ECS, montre l’ensemble des couples volume-puissance possible pour les trois immeubles.
Les dimensionnements pour les cas où on autorise un arrêt des circulateurs de l’échangeur ECS sont donnés en tenant compte du volume minimum V1.
On constate une très faible différence entre les deux méthodes
Comparaison avec la méthode AICVF 2004
Comparons maintenant ces nouvelles méthodes avec l’ancienne méthode AICVF 2004.
Pour la nouvelle méthode, nous distinguerons les cas suivants :
- Circulateur à fonctionnement permanent et bouclage au 1/3 supérieur du ballon
- Circulateur à fonctionnement permanent et bouclage en bas de ballon
- Les couples puissance/volume obtenus avec la nouvelle méthode sont inférieurs à ceux de la méthode AICVF 2004 (du moins dans l’ancien univers semi-instantané
- En revanche, ils deviennent supérieurs à ceux que donnaient la méthode quand le volume de stockage augmente.
- Les retours de bouclage ECS en bas de ballon de stockage entrainent un dimensionnement plus important que le retour bouclage au 1/3 supérieur du ballon.
Dans le cas où on autorise une mise à l’arrêt des circulateurs et où on respecte le volume minimum V1 (ici égal à 1000 litres environ), les puissances sont quasi toujours supérieures à celles que donnait l’ancienne méthode AICVF 2004.
