Réponse d'expert

N°168 : Pour une cogénération de 7 kWe et 20 kWth, un ballon d’inertie de 500 litres est-il suffisant ?

Mis à jour le

Non, un ballon de 1000 litres est nécessaire pour une cogénération gaz de 20 kWth.

L’ensemble des constructeurs de modules de micro et mini cogénération s’accordent pour dire que le module, une fois mis en marche, doit fonctionner pendant une heure. Le ballon d’inertie est donc là pour absorber toute la chaleur restituée par le moteur durant cette heure de fonctionnement. On se place ici dans un cas défavorable où le module s’est mis en marche mais le besoin de chauffage cesse immédiatement suite à un apport solaire par exemple. Le module est donc en route pour une heure sans besoin dans le bâtiment.

Les machines fonctionnent avec une différence de température départ retour de 20°C
Pth (kW) = Q (m3/h) * 1,16 * 20°C

Soit sur une heure :
Pth * 1h = X * 1h * 1,16 * 20°C ou encore Pth = V (m3) * 1,16 * 20°C
Où V (m3) représente cette fois la taille du ballon d’inertie à mettre en place.

Donc V (m3) = Pth/(1,16*20°C) ≈ Pth / 23

Ci-dessous la taille des ballons nécessaires pour la gamme d’un des fabricants présents sur le  marché français.

Puissance thermique (kWth)

Puissance électrique (kWe)

Taille ballon inertie (m3)

Taille ballon inertie (litres)

15,8

5

0,69

687

22,1

7,5

0,96

961

38

16

1,65

1652

47,8

20

2,08

2078

51,2

22

2,23

2226

73,4

33

3,19

3191

84

50

3,65

3652

114

70

4,96

4957

 
la taille des ballons nécessaires pour la gamme d’un des fabricants présents sur le  marché français
La taille des ballons nécessaires pour la gamme d’un des fabricants présents sur le marché français

Nb : la véritable formule pour calculer le volume d’inertie est la suivante :

 Vtampon = (Pthmin . tmin)/(ρ . Cp . ΔT)

Les deux formules sont identiques à ceci près que celle-ci considère la puissance thermique minimum du module de cogénération. Celui-ci étant capable de moduler en général de 50 à 100% de sa puissance thermique. Compte tenu des coûts de maintenance actuels, en €/h de fonctionnement, Cegibat n’est pas partisan de faire moduler les modules. A les faire fonctionner, autant qu’ils produisent tout ce qu’ils peuvent produire car le coût de maintenance de cette heure de fonctionnement sera identique dans un cas comme dans l’autre.

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