Réponse d'expert

N°183 : La variation temporelle des systèmes de régulation d’émetteurs hydrauliques type radiateur ou plancher chauffant a-t-elle un impact sur le Cep de la RT2012 ?

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Oui, le choix d’une variation temporelle plus ou moins performante a un impact sur le Cep (consommations en énergie primaire) de la RT2012. Il s’agit d’un levier d’optimisation des études thermiques RT2012 permettant d’améliorer l’efficacité énergétique de l’installation de chauffage. Il est donc important de choisir un dispositif de régulation performant.

1. Qu’est-ce que la variation temporelle ?

La variation temporelle exprimée en °C ou K caractérise la précision de la régulation d’un émetteur. Plus cette valeur est faible, plus la valeur de la température ambiante s’approche de celle de la consigne. Il est possible d’assimiler la variation temporelle à une hystérésis, c’est-à-dire une différence de température entre la température de consigne et les températures auxquelles le régulateur détecte un écart. Ce paramètre impacte principalement les consommations de chauffage et la consommation des auxiliaires de distribution dans une moindre mesure.

Exemple de variation temporelle des robinets thermostatiques
Exemple de variation temporelle des robinets thermostatiques

Plus la variation temporelle est élevée, plus la précision et la performance de la régulation se dégrade. En effet, si la température de consigne est de 19°C et que la variation temporelle est de 1,8 K par exemple (valeur par défaut de la RT2012), le régulateur détectera un besoin de chauffage à 17,2 °C (19-1,8). L’émetteur délivrera des calories à l’air ambiant et cessera à 20,8°C (19 + 1,8).

Si la variation temporelle diminue, la différence entre la température de consigne et les températures de mise en marche/arrêt du système de régulation diminue également. Ainsi, l’énergie nécessaire au maintien en température du local est plus faible et conduit à une diminution des consommations de chauffage et des auxiliaires de distribution. 

2. Exemple 1 : variation temporelle de robinets thermostatiques de radiateurs

Le choix de robinets thermostatiques performants permet de diminuer les consommations énergétiques de manière non négligeable. Une étude de sensibilité est réalisée sur un bâtiment ayant les caractéristiques suivantes :

  • Maison individuelle en R+1
  • Surface habitable : 128 m²
  • SRT : 152 m²
  • Zone climatique H1a
  • Bbio / Bbiomax = 62,9 / 70
  • Mode constructif : parpaing (isolation ITI + 12 cm de laine de verre)
  • Système énergétique : chaudière individuelle + 3,2 m² de panneaux solaires photovoltaïques, correspondant à 2 panneaux
  • Emetteurs : radiateurs (régime de température 70°C/60°C)
Evolution du Cep (kWhep/m²/an) en fonction de la variation temporelle et gain par rapport à une variation temporelle par défaut
Evolution du Cep (kWhep/m²/an) en fonction de la variation temporelle et gain par rapport à une variation temporelle par défaut

Les résultats ci-dessus montrent l’impact de la variation temporelle sur le Cep et l’importance de la bonne prise en compte de ce paramètre dans une saisie RT2012. En effet, dans le cas où la variation temporelle est saisie par défaut (cas « couple régulateur-émetteur permettant un arrêt total de l’émission » des logiciels RT2012), une valeur de 1,8 K est appliquée. Cela pénalise fortement le projet puisque le Cep est alors plus élevé de 5 kWhep/m²/an par rapport au cas d’une variation temporelle certifiée de 0,4 K, qui est une performance standard du marché. Egalement, le choix d’une variation temporelle certifiée de 0,1 à 0,3 K, correspondant aux systèmes les plus performants du marché, permet un gain supplémentaire jusqu’à 14,1% dans le cas le plus performant par rapport à la valeur par défaut.

Il est donc indispensable de sélectionner un équipement performant afin d’optimiser les consommations énergétiques et de ne pas négliger ce paramètre dans la saisie RT2012. Les gains apportés sur la facture énergétique seront à étudier en parallèle de la différence de prix des différentes technologies. Bien entendu, le gain énergétique dépend des caractéristiques du projet comme la zone climatique ou la valeur du Bbio.

3. Exemple 2 : variation temporelle de la régulation d’un plancher chauffant

Le choix d’un système de régulation performant a également un impact sur les consommations énergétiques d’un logement équipé d’un plancher chauffant. Une étude a été réalisée sur une maison de 110 m² visant le niveau Energie 3 du référentiel Energie-Carbone, correspondant à une exigence Cepmax-60% (pour plus d’information sur le référentiel Energie-Carbone, se référer au dossier « référentiel Energie Carbone » ). L’optimisation de la variation temporelle a permis de réduire le nombre de panneaux solaires photovoltaïques. La maison individuelle étudiée a les caractéristiques suivantes :

  • Maison individuelle en R+1
  • Surface habitable : 111 m²
  • SRT : 138,9 m²
  • Zone climatique H2b
  • Bbio / Bbiomax = 50,1 / 60
  • Mode constructif : brique (isolation ITI + 12 cm de laine de verre)
  • Système énergétique : chaudière individuelle + 9,8 m² de panneaux solaires photovoltaïques, correspondant à 7 panneaux
  • Emetteurs : plancher chauffant (régime de température 35°C/30°C et variation temporelle par défaut de 1,8 K)

Le cas de base envisagé prévoyait une régulation de plancher chauffant par défaut de 1,8 K, type « couple régulateur-émetteur permettant un arrêt total de l’émission ». Ce choix nécessitait l’installation de 7 panneaux photovoltaïques pour atteindre le niveau E3 du référentiel Energie-Carbone. En optimisant la variation temporelle à 0,6 K par la mise en place d’un moteur thermique au collecteur du plancher chauffant et 1 thermostat au rez-de-chaussée et à l’étage, les consommations de chauffage ont diminué de 1,7 kWhep/m²/an, permettant ainsi d’enlever un panneau photovoltaïque et d’atteindre le niveau E3 à un coût moindre.

Résultats de l’optimisation variation temporelle / panneaux solaires photovoltaïques

Résultat

Cas de base

Cas optimisé

Variation temporelle

1,8 K par défaut

0,6 K

Nombre de panneaux

7

6

Gain sur le Cep par rapport au cas de base

-

1,7 kWhep/m²/an

 

4. Saisie de la variation temporelle dans les logiciels RT2012

Depuis le 1er janvier 2016, le calcul réglementaire de la RT2012 du Cep chauffage d’un bâtiment s’effectue avec une variation temporelle arrondie au 10e supérieur. Les logiciels de calcul réglementaires sont adaptés pour prendre en compte cette règle. Ainsi, une variation temporelle d’un robinet thermostatique dont la variation temporelle est 0,23 sera arrondie à 0,3. 

5. Conclusion

La variation temporelle des systèmes de régulations d’émetteurs hydrauliques type radiateur ou plancher chauffant a un impact non négligeable sur le Cep de la RT2012. Il est indispensable de choisir des équipements performants et de ne pas négliger ce paramètre dans les logiciels de calcul réglementaires. Une saisie de variation temporelle certifiée performante permet un gain d’environ 5-6 kWh/m²/an par rapport à une saisie par défaut.

Par ailleurs, le choix d’un équipement performant a un impact positif sur le confort thermique des occupants : plus la variation temporelle est faible, meilleur est le confort, avec une amplitude de température réduite dans les locaux et des températures plus proches de la consigne (limite la surchauffe ou la sous-chauffe du bâtiment). La régulation est donc indispensable à optimiser, tant au niveau confort thermique qu’au niveau efficacité énergétique.

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