Chaudière collective à condensation et production d’ECS
Il est souvent considéré qu’une chaudière collective est incapable de condenser lorsqu’elle assure la production d’eau chaude sanitaire. Les concepteurs s’attachent, le cas échéant, à assurer et favoriser la condensation sur la production de chauffage. La raison première mise en avant pour expliquer cette impossibilité est le retour du bouclage d’eau chaude sanitaire qui demeure une problématique récurrente sur une installation collective. Comment traiter efficacement un débit constant qui revient en permanence autour de 51 ou 52°C ?
Quand une chaudière double service s’enclenche pour assurer la production d’eau chaude sanitaire, elle « voit » généralement de l’eau froide arriver. Dans ces conditions, le phénomène de condensation apparait propice. En revanche, en l’absence de puisage d’ECS dans les logements, la chaudière demeure alimentée par un débit d’eau constant correspondant au retour de la boucle ECS dont la température est nécessairement supérieure à 50°C (51 ou 52°C) et ce afin de respecter la réglementation en vigueur. Qu’en est-il de la condensation de la chaudière dans cette situation ?
Analyse
Il est de coutume de penser qu’une solution simple pourrait être de laisser un générateur spécifique traiter les pertes du bouclage ECS (un chauffe-bain ou une chaudière individuelle). Cette alternative permettrait théoriquement d’éviter toute sollicitation de la chaudière principale pour le traitement des pertes de bouclage. La chaudière principale serait alors dédiée à la production d’ECS uniquement lors de puisages importants garantissant un retour d’eau froide à la chaudière.
Le Costic a mené une étude sur le sujet riche d’enseignement. Cette étude compare deux solutions (chaudière individuelle double service versus un chauffe-bain) pour traiter les pertes de bouclage ECS selon le schéma hydraulique suivant :
L’analyse a été rendu possible grâce une mise à disposition en libre accès par le fabricant, des courbes et performances à charges partielles et à température de retour variables de la chaudière collective utilisée dans le cadre de cette étude.
L’étude montre que le rendement du réchauffeur de boucle est l’élément déterminant pour améliorer les pertes de bouclage du système. Or, en l’état actuel, la mise en place de ce type de réchauffeur ne présente pas de gain significatif sur les pertes dues au bouclage ECS.
| Solution bouclage intégré à la chaudière principale | Solution bouclage géré par réchauffeur de boucle gaz | Commentaires | |
|---|---|---|---|
| Unité | kWh/24h | kWh/24h | / |
| Besoin ECS | 92 | 92 | Profil de puisage moyen journalier en période estivale |
| Pertes de bouclage | 97,6 | 97,6 | / |
| Pertes ballons | 0,7 | 0,7 | / |
| Pertes production (incluses dans le rendement chaudière) | 3,6 | 3,6 | Pertes à l’arrêt de 90 W pour un delta T de 30°C |
| Total besoins | 190,3 | 190,3 | Somme des besoins ECS, des pertes de boucle et des pertes ballons |
| Consommation chaudière principale | 201 | 99 | Comptabilise les pertes par les fumées + les pertes statiques |
| Pertes pré-ventilation (2*24Wh/cycle) | 2,69 | 1,25 | Pertes à ajouter au bilan énergétique |
| Consommation réchauffeur de boucle | 0 | 74,6 | / |
| Consommation bouclage assurée par production d’ECS | 97,6 | 29,7 | Répartition réalisée par rapport aux besoins (hors rendement) |
| Total Production | 204 | 205 | / |
| Rendement de production (chaudière + réchauffeur) (%) | 93% | 93% | Comptabilise les pertes ballon (bouclage non inclus) |
| Rendement global de l’installation (%) | 45% | 45% | Comptabilise l’ensemble des pertes (bouclage inclus) |
Cependant, le nouvel arrêté relatif à la réglementation gaz du 23 février 2018 (dont l’entrée en vigueur est prévue à partir du 1er Janvier 2020) devrait ouvrir de nouvelles possibilités que nous détaillerons ultérieurement.
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