Home

La régulation du chauffage dans les établissements scolaires

Contents

1. enbeid g neBueu9z 9342 14 4avosvo Z9 Sunayeipes n sl LO Snape yno J HIYLINYS e 2098 LD SHNALVIGVY SLINOYIO d is nO 1595 png PION 53 DOK Lu uu uloi e PNOO O ZHY uu uloJ e 0 EHY 1110 10 uv 5 SLINDYID L pi 0 99 Sunsyelped PNUD ne Le 41 Gu XA XA 42 Suneyelped YND yO suneyelped PNAD 99 9 Sun 4 v qva sin d c O sunsyelpes 54 annexe 2 prix des robinets thermostatiques Voici l ordre de grandeur de prix des quipements de r gulation des locaux TVA comprise descriptions caract ristiques prix approximatif e Robinet thermostatique avec position antigel 6 7 26 C 550 standard avec position antigel O 6 0 7 26 C 550 et position ferm e e Robinet thermostatique avec limitation minimale 6 7 26 C 670 institutionnel avec limitation minimale 5 0 7 23 C 670 et maximale Robinet thermostatique consigne r glable et 4 7 20 C 1 200 institutionnel avec cl sp ciale environnement critique consigne fixe sur 4 20 C 1 200 e Robinet thermostatique capillaire de 2 000 5 000 mm 1 500 1 700
2. un bouton poussoir plac l entr e de la salle de sports ou de la salle des f tes peut enclencher le chauffage et un d tecteur de pr sence peut l interrompre parce qu aucune pr sence n a t d tect e dans le dernier quart d heure Toute programmation doit tre compl t e par un syst me de d roga tion facile d acc s permettant l occupant de trouver les conditions de confort en dehors des plages normales de fonctionnement Cette d rogation peut tre temporis e par exemple un bouton pous soir avec temporisation de 2 heures remettra l tat de veille apr s 2 heures de chauffage e dans une cole d Habay La Neuve c est le prof de gym qui enclenche l installation de chauffage de la grande salle de sports en tournant la clef dans la porte d entr e un contact lectrique enclenche un relais et qui l arr tera en refermant derri re lui Le temps de passage dans le vestiaire dont le chauf fage est programm classiquement est suffisant pour remettre la salle temp rature L essentiel est de trouver un t moin fid le de l occupation l clairage l ouverture d une porte d un sas Bien s r pour diminuer le temps de remise en temp rature ce type d action sous entend soit une faible inertie des parois soit une temp rature de veille pas trop diff rente de celle de fonctionne ment 30 tape 4 le placement des capteurs Le r le d un capteur est d tre un t moin fid
3. yFaible perte Ouverture tres de charge de la vanne Ky Id alement pour qu une r gulation fonc tionne bien il faut qu un signal de com mande diminu de 10 parce la sonde ex t rieure d tecte que la temp rature a vari entraine une r duction de d bit de 10 R glage n va Fort t o cad une r ponse directement proportion k 5 nelle de la vanne Ky 16 1 4 quelle est la rentabilit d une amelioration de la r gulation 1 quelques ordres de grandeur Chiffrer Peconomie r sultant d une nouvelle regulation est complexe Les chiffres tir s de cas v cus sont fort d pendants de la situation de d part avant le placement du r gulateur l faut donc se m fier des publicit s qui font tat de r sultats spectaculaires en partant de situations catastrophiques o aucune r gulation n existait Si nous reprenons les 3 objectifs de la regulation chauffer au bon endroit a la bonne intensit au bon moment trois types d conomie peuvent appara tre e R duire la zone chauff e si une partie du b timent ne doit plus tre chauff e on peut appli quer une r gle de trois proportionnellement aux surfaces avant et apr s en premi re approxi mation 10 de r duction de surface chauff e entra ne 10 d conomie e R duire le niveau de consigne la diminution d 1 degr de la consigne entra ne une r duc tion de 8 de la consommation totale et cette est
4. c est parfois l interface qui dispose de cette m moire Le choix s inscrit alors en fonction des besoins actuels et futurs du b timent Si l implantation comporte plusieurs b timents plus ou moins loign s on consultera avec int r t la brochure T l gestion des petites chaufferies d centralis es gt dans la m me collection notamment pour y lire l exp rience de la ville de Mons qui g re distance plus de 25 tablissements scolaires avec succ s 46 question 3 le comptage des consommations La mise en place d une nouvelle r gulation constitue un moment cl pour l implantation de compteurs dans l installation On peut envisager ainsi le comptage de la chaleur d livr e vers une zone du batiment en pla ant un compteur d nergie thermique l va mesurer le d bit d eau qui alimente la zone et l cart de temp rature entre l entr e et la sortie Un petit processeur fera alors le calcul et affichera les kVVh consommes Ceci part d un principe de management tres efficace d centraliser les budgets aupres des consommateurs finaux Si la section primaire de l cole occupe une aile du batiment et qu un circuit distinct Palimente ou s ils sont situ s sur la fin du circuit le compteur thermique leur donnera leur propre consommation Leur motivation dans la gestion des consommations sera renforcee et remboursera rapidement Finvestis sement dans le compteur sans compter l absence de conflits li s l
5. lt temoin gt On va d s lors se fier sur la seule variable que l on connait et qui est commune tout le batiment la temp rature ext rieure Plus il fait froid dehors plus la temp rature de l eau dans les radiateurs doit tre chaude Cette loi est appel e lt la courbe de chauffe gt T de Veau de chauffage 10 0 3 410 20 Temp rature ext rieure Si la temp rature ext rieure est de 3 C on demandera au circuit une alimentation par de l eau 70 C Le sch ma devient Sonde ext rieure V T Vannes thermostatiques La temp rature d alimentation est donc identique pour tous les radiateurs du circuit Or les besoins de chaque pi ce sont diff rents Que faire En plagant des vannes thermostati ques sur chaque radiateur on va adapter le d bit d eau chaude cette fois en fonction des besoins En effet une vanne thermostatique est un r gulateur a elle toute seule Si elle est reglee sur 3 cela veut dire que l on demande 20 C dans la piece approximative ment 1 16 C 2 18 C 3 20 C 4 22 C 5 24 C mais cette correspondance varie selon les marques S il fait 19 C dans le local la vanne sera ouverte le pointeau int rieur laissant passer maximum de debit S il fait 21 C la vanne sera ferm e le pointeau bloquant le d bit d alimentation du radiateur an
6. on touffe eee ee ee ee Les sondes de temp rature 31 donnent elles une image fid le de la r alit Y a t il une r gulation en 28 fonction de la temp rature ext rieure En gros a va le chauffage suit Pevolution de la temp rature ext rieure Mais parfois il manque 1 ou 2 degr s Les param tres de la courbe de 27 chauffe sont ils corrects Lorsque les l ves entrent en classe il fait bon mais une heure plus tard c est la fournaise Y a t il une correction en 29 fonction de l ambiance int rieure de la zone Tout est r gl en fonction du local des ducateurs mais a n a rien voir avec les besoins dans les classes Le local t moin est il 34 37 repr sentatif de la zone qu il repr sente Quand on passe le soir on sent que les radiateurs sont encore chauds Le lundi matin y a pas int r t a quitter sa veste Les gens ne se sentent pas responsables de leur consommation et gaspillent surtout les ext rieurs location salle de f te salle de sport Si leur consommation leur tait factur e Y a t il un ralenti nocturne 32 Y a t il un optimiseur de 33 coupure et de relance un appareil qui peut distinguer le lundi matin du mardi matin parce qu il tient compte de la temp rature effective des locaux avant de chauffer Y a t il un compteur d nergie 46 sur l installation 13 dan
7. Deux sondes ext rieures l une au Nord l autre au Sud permettront le r glage des temp ratures au d part des deux cir cuits une temp rature d eau pour le circuit Nord une temp rature d eau pour le circuit Sud Mieux la sonde au sud sera compl t e par une sonde d ensoleillement qui lt trompera gt le r gulateur par exemple s il fait 5 et qu il y a plein soleil la sonde dira au r gulateur qu il fait 12 lt Tromp e gt la vanne m langeuse enverra de l eau moins chaude au circuit sud De plus des vannes thermostatiques plac es dans chaque local limiteront la temperature si n cessaire si les eleves ou la photocopieuse fournissent de la chaleur par exemple La vanne thermostatique ne constitue donc que le dernier maillon correcteur d un ensemble d quipements de r gulation cherchant a apporter la chaleur au bon endroit au bon mo ment avec le bon niveau de tempe rature 1 diagnostic de l installation de r gulation 1 1 un point de d part le relev de Finstallation Pour analyser la r gulation d un batiment pour imaginer de nouvelles solutions et en discuter avec l installateur il est tr s utile de commencer par tracer le sch ma hydraulique de l installation de chauffage C est un sch ma simplifi reprenant les tuyauteries les corps de chauffe sur lequel on pourra ensuite greffer les quipements de r gulation Id alement un tel sch ma doit d j exister et
8. e de vie de la chaudi re Enfin lorsque plusieurs chaudi res sont presentes il sera utile de pr voir pour chacune un systeme autonome de contr le de la temp rature de retour une pompe et une vanne 3 voies par chaudiere Ainsi au d marrage la chaudi re tourne dans son propre jus et monte en temp rature avant de s ouvrir progressivement vers l eau du circuit Ces m mes pompes seront temporis es pour continuer vacuer la chaleur de la chaudi re apr s leur arr t G n rateurs command s par la temp rature de retour avec vannes 3 voies e Quelques l ments compl mentaires T Chaque chaudi re sera quip e d une temporisation pour viter qu elle ne s enclenche trop rapide ment sans laisser le temps la chaudi re pr c dente de monter en temp rature temporisations de 10 30 minutes pour les chaudi res de grande capacit en eau et de 3 10 minutes pour les chaudi res de faible capacit 25 Une permutation automatique d enclenchement des chaudieres sera pr vue pour quilibrer le temps de marche des g n rateurs Cette permutation aura lieu automatiquement galement lors de la panne de la chaudi re prioritaire Autrefois on chargeait au maximum la premi re chaudiere afin de la faire travailler au meilleur rende ment Les chaudieres actuelles equipees d une r gulation a temp rature glissante sont a leur rende ment optimum
9. p riode de grand froid sous peine de ne pouvoir assurer le confort au matin e L conomie est fonction du type d installation de chauffage Si le chauffage est assur par un syst me air chaud chauffage tr s peu inerte la mise en r gime et l arr t du chauffage est imm diat Si l installation est r alis e par un syst me de chauffage par le sol chauffage tr s inerte les temps de r ponse seront forts longs Un exemple chiffr pour situer l influence de l inertie et de l isolation On le voit l conomie engendr e par le placement d un programmateur est d pendant de nombreux param tres Les deux plus importants sont l isolation et l inertie Ci dessous on trouvera les r sultats d une simulation r alis e sur trois b timents respectivement de 500 2 000 et 4 000 m Hypoth ses choisies voir page suivante simple ralenti peu isol 12 5 11 4 10 8 bien isol 11 7 10 9 10 3 tr s isol 10 2 9 5 8 3 programmateur horloge faible inertie peu isol 37 1 31 9 29 5 150 kg m2 bien isol 33 8 29 6 26 6 tr s isol 26 5 22 6 17 0 forte inertie peu isol 37 5 28 0 25 5 400 kg m2 bien isol 30 6 25 2 22 0 tr s isol 21 9 18 2 13 7 optimiseur faible inertie peu isol 38 5 33 4 31 2 150 kg m2 bien isol 35 0 31 4 28 7 tr s isol 28 6 25 1 20 1 forte inertie peu isol 38 2 31 2 28 6 400 kg m2 bien isol 33 4 28 7 25 8 tr s isol 25 6 22
10. que la sonde de temp rature est surtout sensible la temp rature de l air il faut sur lever cette temp rature de 1 ou 2 degr s les deux premi res heures du matin Cette fonction peut tre appel e apr s plus de 48 heures d inoccupation par exemple tape 6 la r gulation compl mentaire dans les locaux Le b timent est d coup en zones Chaque zone a son circuit avec une temp rature d eau pr par e en fonction de ses propres besoins sonde ext rieure programmation horaire Reste que chaque local peut avoir des besoins diff rents de celui de sa zone Le r le des vannes thermostatiques Par exemple il faut pr parer de l eau pour l ensemble des radiateurs des classes Si dans un local 8 l ves sont pr sents il doit faire bon Si dans le local voisin 25 l ves sont pr sents la temp rature risque de s lever rapidement 25 l ves x 80 Watts l ve 2 000 Watts soit l quivalent d un radiateur moyen chauff a 80 Il est imp ratif de couper le chauffage dans ce local On arriverait aux m mes conclusions avec l apport solaire par de larges baies vitr es Et c est la qu intervient la vanne thermostatique comme r gulatrice finale des apports Attention elle ne peut agir que dans le sens de la r duction Aussi il sera utile d ajuster la r gulation centrale sur les locaux les plus exigeants locaux de coin locaux sous la toiture 35 R gulation par fen tre ou
11. re est dimensionnee pour compenser les temp ratures les plus froides en hiver soit genera lement 10 C Une eau a 90 C alimente le radiateur qui emet une chaleur maximale pour compenser les deperditions les pertes de chaleur du local vers Pexterieur probleme 1 En mi saison la temp rature ext rieure est plus douce l apport de chaleur doit tre adapte Pour alimenter le radiateur avec de l eau temp rature lt mitig e gt 70 on r alise un m lange entre l eau chaude qui arrive de la chaudi re 90 et l eau ti de qui sort du radiateur 60 C est le r le de la vanne appel e lt vanne trois voies melangeuse gt plac e entre l aller et le retour de l installation Son principe de fonctionnement est bas par exemple sur la rotation d un secteur entre les 3 voies d eau TTT la vanne est 100 la vanne m lange la vanne est ferm e ouverte 50 du d bit de la Peau des radiateurs chaudi re et 50 du tourne sur elle meme d bit de retour des et se refroidit radiateurs probleme 2 La temp rature ext rieure varie en permanence Comment des lors adapter la temp rature de l eau des radiateurs aux besoins Consigne 20 C Se i Un regulateur va relever la temperature existante dans le local va comparer celle ci a la temperature de consigne et en fonction de l cart existant ouvrira ou fermera la vanne trois voies melangeuse probleme 3 Etsi il y a
12. rement comme suit admettons que l cole repr sente 80 96 de la surface chauff e La r alisation d une intermittence de son chauffage entra nera 30 d conomie voir nuances dans le chapitre 1 L conomie sur la consommation existante repr sente donc 30 de 80 soit 24 du total La deuxi me solution est plus co teuse mais la petite chaudi re avec son meilleur rendement de fonc tionnement apportera une conomie suppl mentaire Pour valuer l int r t de l op ration il faut calculer les pertes de maintien de la chaudi re actuelle voir brochure audit nerg tique d un tablissement scolaire dans la m me collection Parfois une r organisation des horaires ou des lieux d activit s permet d viter de gros investissements Par exemple pourquoi ne pas essayer d organiser la r union hebdomadaire du club de scrabble dans Paile de b timent de toute fa on chauff e pour les internes situation 3 certains locaux ne doivent pas tre chauff s en permanence durant la journ e Imaginons deux zones thermiques situ es sur un m me circuit la biblioth que qui est dans l aile des classes primaires par exemple La biblioth que n est utilis e que deux fois par semaine sur le temps de midi or la surface chauff e n est pas n gligeable l faut analyser le type de raccordement des radiateurs cas 1 tous les radiateurs sont situ s sur une m me conduite et en s rie ZONES HOMOGENES Miopia
13. rents param tres Syst me de qui influencent le bilan thermique chauffage 17 La consommation d un b timent r sulte de l cart existant entre la temp rature int rieure et la tem p rature ext rieure Temp rature Temp rature 257 257 20 T int 1 20 T int 15 10 T ext ish Heures 8h int itt Si Pon place un programmateur une horloge pour couper l installation un moment donn on pourra chiffrer l conomie attendue en estimant l abaissement moyen pr visible de la temperature int rieure et donc la r duction de l cart moyen interieur exterieur des locaux r gul s e L conomie est fonction du degr d isolation Plus le b timent est isol plus la temp rature int rieure restera stable lors de la coupure du chauf fage L conomie r alis e sera faible Au contraire lorsque le chauffage est coup dans un b timent peu isol des fa ades tr s vitr es par exemple avec des infiltrations d air importantes la temp rature int rieure chute rapidement C est dans ce genre de b timent lt passoire gt que le placement d un r gulateur programmateur sera le plus rentable L conomie est fonction de Finertie du b timent Imaginons un local tr s lourd tr s inerte anciennes constructions massives la temp rature int rieure chutera peu durant la coupure de nuit car beaucoup de chaleur s est accumul e dans les murs Les conomies seront faib
14. secondaire Une ind pendance de fonctionnement entre la les chaudi re s et les circuits secondaires Puisque la boucle primaire est vue comme le r servoir dans lequel les circuits secondaires viennent chercher l eau chaude dont ils ont besoin l objectif des chaudi res sera d alimenter ce r servoir en question Le debit provenant des chaudi res devra toujours tre sup rieur a la somme des de bits des circuits secondaires A d faut une inversion de la circulation va se produire et le dernier circuit n aura pas la puissance suffisante il recyclera de l eau de son propre circuit Lorsque deux ou plusieurs chaudi res sont pr vues pour assurer la production de chaleur cette regle des d bits reste d application 27 Souvent chaque chaudi re dispose de sa propre pompe Ainsi on est s r que l irrigation des chau di res sera correcte De plus des vannes deux voies interrompent l irrigation des chaudi res l arr t diminution des pertes vers l ambiance surtout n cessaire pour les chaudi res gaz atmosph riques dont les pertes par ventilation vers la chemin e sont importantes tape 3 le r glage de la courbe de chauffe Chaque zone thermique est dot e d une vanne trois voies r glant la temp rature de l eau de d part du circuit lt Est ce n cessaire Les vannes thermostatiques feront le travail de r gulation I gt l n y a que deux mani res de r gu
15. sinini pie LOCALTEMOIN b f pe Sonde avec 8 4 Dans cas une simple vanne deux voies peut se placer sur la conduite d part vers les radiateurs Elle est command e par un thermostat present dans un local t moin thermostat comprenant une program mation horaire des temp ratures Dans l exemple deux heures avant louverture de la biblioth que la vanne s ouvrirait pour r chauffer le local Une temp rature minimale hors activit serait pr vue pour viter tout risque de gel Bien s r la r gulation de la temp rature d eau du circuit sera rehauss e de 5 10 C pour permettre une relance du chauffage de la bibliotheque Si les radiateurs des classes primaires 41 sont quip s de vanne thermostatiques les radiateurs de la bibliotheque pourront rester avec leurs vannes ordinaires toutes ouvertes la r gulation tant assur e par la vanne deux voies Le co t du mate riel placer s l ve a 12 000 BEF TVAC voir annexe cas 2 les radiateurs sont situ s sur des conduites distinctes Dans ce cas une action peut tre men e sur chaque vanne thermostatique soit en pla ant des vannes thermostatiques programmables ind pendantes Ce sont des vannes thermostatiques dont la t te est tromp e gt par l alimentation d une r sistance chauffante lectrique Lorsque le chauffage doit tre coup la r sistance chauffe le corps sensible de la vanne celle ci croit qu il fait
16. 2 17 6 lt Guide pour la pratique de l Intermitence du chauffage dans le tertiaire occupation discontinue ADEME 1989 19 Trois niveaux d isolation ont t repris peu isol simples vitrages murs non isol s tres isol doubles vitrages murs avec 8 cm d isolant bien isol niveau interm diaire entre les 2 pr c dents Le b timent est chauff 10 h par jour et 5 jours par semaine Le niveau de surpuissance de l installation de chauffage est assez lev puisqu il atteint 2 fois les d perditions calcul es avec un taux de ventilation r duit Trois degr s de coupure sont propos s un simple ralenti de nuit abaissement de la temp rature de l eau de chauffage e une coupure totale du chauffage avec maintien hors gel par une horloge qui relance l installa tion toujours au m me moment le matin une coupure totale avec maintien hors gel avec une relance optimis e lt just in time gt 3 cela ne sert rien de couper le chauffage la nuit La chaleur conomis e est repay e en d but de journ e pour recharger les murs gt Cette remarque est souvent entendue Pourtant ce n est pas exact On a toujours int r t couper le chauffage la nuit l est vrai que la d charge des murs devra tre compensee par une surconsommation en d but de journ e pour les remettre a temp rature Mais le gain nerg tique provient de la diminution des d per ditions noct
17. a charge partielle par exemple avec un br leur a petite allure De ce fait on chargera par exemple les trois chaudi res de la cascade en petite allure avant d enclencher la grande allure de la premiere chaudiere Rendement 1 Rendement des chaudi res des chaudi res avec temp glissante Taux de Taux de charge charge 10096 La s quence est choisie selon la figure A si les genera teurs pr sentent le rendement maximum pleine charge Par contre si le rendement est maximal pour la puis sance moiti la s quence B am liore le rendement saisonnier P 2 3P 2 5P 2 Par s curit il faut pr voir de bloquer le fonctionnement des chaudieres si la pompe primaire est a Parr t l est possible galement de verrouiller Penclenchement de la chaudi re non prioritaire si la temp ra ture exterieure est sup rieure a une valeur de consigne reglable par exemple pas d enclenchement de la deuxieme chaudiere si la temperature ext rieure ne descend pas en dessous de 5 C L id e est ici d emp cher l enclenchement de toutes les chaudi res lors de la relance du matin Cette dispo sition est cependant contraire la logique d un optimiseur lt d marrage du chauffage le plus tard possible et avec la puissance maximale gt Si l installation est quip e d un r gulateur auto adaptatif il se reglera en fonction d une certaine puissance de relance et sera bien perturb
18. avec sonde distance e Robinet thermostatique capillaire de 2 000 5 000 mm 2 600 2 800 avec r glage distance Robinet thermostatique 24 V ou 230 V c ble de 1 000 5 000 mm 1 600 1 800 lectrothermique e R gulation de temperature r gulateur digital de temp rature 7 200 ambiante par vanne 2 voies ambiante avec horloge servomoteur 2 100 corps de vanne 2 voies 3 4 600 e Robinet thermostatique montage sur le corps de vanne 3 piles 1 5 V 4 700 programmable montage mural avec sonde a distance 6 400 cable 5 000 mm entre moteur et r gulateur 3 piles 1 5 V e R gulateur digital raccordement a max 3 servomoteurs 8 600 a programmes journaliers 3 piles 1 5 V et hebdomadaires servomoteurs pour montage sur corps de vanne 3 200 55 notes 56 Dans la m me collection Fascicules techniques e Guide au dimensionnement des appareils de production d eau chaude sanitaire Comment r agir une situation d urgence e La surveillance des cuves combustible liquide enfouies dans le sol Comptabilit nerg tique Pourquoi Comment e La signature nerg tique Interpr tation La t l gestion des petites chaufferies d centralis es Motiver l utilisation rationnelle de l nergie e Choisir une protection solaire e Climatiser un local Les r cup rateurs de chaleur e R novation de P eclairage e Bureautique et energie Gestion d
19. et du circulateur associ e La demande d eau chaude sanitaire est prioritaire sur le fonctionnement de la cascade des chaudi res et est r gie par un programme horaire au sein du r gulateur DDC 3 R gulation circuits radiateurs 1 6 e Les radiateurs sont aliment s en eau chaude partir de 6 circuits depuis le collecteur primaire Chaque circuit est quip d une vanne 3 voies motoris e et d un circulateur command s par le r gulateur DDC Ce dernier re oit les informations d une sonde ext rieure et d une sonde plongeur plac e sur le d part du circuit e Les radiateurs sont quip s de vannes thermostatiques et ne comportent donc pas de r gulation secondaire li e au r gulateur DDC e Les sondes de temp rature ext rieure seront au nombre de 4 afin de couvrir l orientation des zones desservies Cependant chaque circuit sera r gl de mani re ind pendante r gime horaire courbe de chauffe 4 R gulation circuit a rothermes salles de sports et r fectoire e Les a rothermes des salles de sports et r fectoire ARI AR2 AR3 sont aliment s en eau chaude en direct partir du collecteur primaire Une pompe plac e sur le d part du circuit permet d acheminer l eau chaude vers les a rothermes Une sonde de temp rature ambiante par zone permet via la r gulation DDC la mise en et hors service des ventilateurs des a rothermes et ce de mani re individuelle 52
20. le de ce qu il est cens mesurer Ce n est pas toujours le cas la sonde de d ambiance d un local est parfois influenc e F par le soleil qui lui tombe dessus certains moments la sonde plac e sur la tuyauterie est parfois d tach e et le contact ne se fait plus sonde cach e sous un poster Par quelques graphiques pr cisons les crit res respecter pour les sondes int rieures et ext rieures Pour l emplacement des sondes de temp rature int rieure Eviter qu elle ne soit Ne pas ig placer soumise au rayonnement proximit d une lampe ou solar au desssus d un radiateur Ne pas la placer sur un Ne pas la placer sur un mur exterieur mur au dos duquel se trouve la cheminee niche ou un rayonnage Ne pas la placer dans une Pour l emplacement des sondes de temperature ext rieure RK H Ne pas la soumettre au rayonnement solaire direct Elle doit tre accessible par exemple a partir d une fen tre Ne pas la placer au dessus d une sortie de ventilation 32 DR 2 B H Ne pas la placer derri re un rideau Ne pas la placer sur un mur l arri re duquel se trouve une chemin e Ne pas la placer au dessus d une fen tre S il n y a qu une sonde pour le b timent on la posera sur une fa ade nord ouest ou nord est tape 5 la gestion des intermittences Une cole ouverte de 8h00 a 18h00 cing jours par semaine do
21. plusieurs locaux a chauffer solution 1 tous les locaux ont des besoins identiques Par exemple l ensemble des locaux administratifs de l cole On choisira un local temoin fidele des besoins en temp rature des autres locaux Consigne 20 C suz Ici tous les locaux superpos s seront r gul s en fonction de la temp rature demand e dans le local temoin au rez de chauss e solution 2 solution 3 les locaux peuvent se subdiviser en zones ayant des besoins similaires Par exemple les locaux situ s au sud et les locaux situ s au nord On r alisera deux circuits ind pendants r gul s de fa on autonome chacun disposant de son local t moin BOUCLE IPRIMAIRE On constate qu il a fallu cr er une boucle lt primaire gt alimentee par la chaudi re nourri ciere des diff rents d parts de circuits dits secondaires Chaque circuit greffe sur la boucle primaire est ind pendant des autres dans son fonctionnement tout est raccorde sur un seul circuit les locaux ont des besoins differents mais il est trop co teux de cr er des zones diff rentes Hydrauliquement il n est pas possible de cr er des circuits distincts Par exemple au premier tage c est le r fectoire au deuxieme c est une classe et au troisieme c est la bibliotheque 1 Des horaires et des temp ratures de consigne bien diff rents Impossible de cr er un local
22. que si l installation est en bon tat de marche Passons rapidement en revue les problemes possibles 14 1 L hydraulique est d ficiente La derniere classe au fond du couloir est toujours froide Les radiateurs sont chauds dans la premiere moiti ou dans la moiti sup rieure et froids dans la deuxi me partie La vanne n est pas obturee non simplement le debit est trop faible 1 Reaction classique remplacer le circulateur existant par un autre plus puissant La situation s ameliore un peu mais le probleme n est pas vraiment resolu En effet le probl me r sulte souvent d un d s quilibrage hydraulique les premiers radiateurs de la boucle court circuitent le d bit d eau et le dernier radiateur est sous aliment En doublant le d bit brass par le circulateur on doublera le d bit partout mais le d s quilibre restera 17 19 21 23 La vraie solution consiste a freiner le d bit d alimentation des premiers radiateurs soit en fermant de quelques tours les t s de r glages la sortie des radiateurs soit en agissant sur le pr r glage des robinets thermostatiques limitant le d bit maximal autoris A ce moment l eau se repartira dans chacun des radiateurs avec un d bit similaire La solution est donc bien hydraulique 2 De l air est pr sent dans Finstallation Un bon fonctionnement d une installation hydraulique r
23. rique demain nous pourrons centraliser toute la gestion des quipements et par exemple la g rer distance par modem quel bonheur de pouvoir de chez soi contr ler l origine de la panne signal e par un enseignant plut t que de devoir aller voir sur place souvent pour rien L ennui c est qu actuellement les protocoles de communication ne sont toujours pas compatibles la marque X parle chinois et la marque Y parle arabe impossible de les mettre sur le m me bus On attend une uniformisation du m me type que celle qui a eu lieu dans le domaine informatique PC IBM compati ble DOS Microsoft Actuellement choisir une marque de r gulateur c est savoir qu il faudra pratique ment rester dans la m me marque dans le futur pour assurer la compatibilit des connexions Deux raisonnements sont donc possibles s lection d une gamme de produits num riques chez un fournisseur et acquisition future de pro duits compatibles entre eux acquisition de mat riel analogique traditionnel dans l attente d un standard de communication multi marques En annexe 1 sont pr sent es deux r gulations num riques de b timents scolaires Le sch ma de la premi re met encore en vidence les liens existants entre les quipements le deuxi me ne fait plus appara tre que les inputs et les outputs le fonctionnement standard de la r gulation tant d crit dans un texte en annexe 44 question 2 implantation d une Gestion Techn
24. s de la sonde ext rieure le r gulateur peut fournir les degr s jours chiffre indicateur du froid qu il fait Cela permet une gestion efficace des consommations par le rapport consommation degr s jours voir brochure Comptabilit nerg ti que dans la m me collection 47 question 4 le suivi des param tres de r gulation En pratique il n est pas rare de rencontrer des installations de r gulation dont personne ne connait tres bien le mode fonctionnement Les sch mas sont perdus les modes d emploi sont introuvables II sera donc utile de pr voir d s le d but de la nouvelle installation la pr sence d une copie des sch mas hydrauliques et des sch mas de r gulation dans la chauf ferie l indication des caract ristiques de tous les appareils lorsqu un circulateur tombe en panne on le remplace provisoirement par celui disponible en r serve le provisoire devient d finitif et on a perdu toute r f rence du circulateur correct la pr sence d un carnet de bord qui signale le r glage initial des parametres et les modifications realisees durant la vie de Finstallation outil qui aide le petit nouveau qui vient remplacer celui qui part la pension Ces conseils semblent scolaires ils sont pourtant vraiment tr s utiles en pratique Et puis pourquoi ne pas tre scolaire pour la regulation d une cole KEK 48 annexe 1 exemples de de r gulation de b timents scolaires Vo
25. se trouver dans la chaufferie L installateur en a g n rale ment une copie A d faut il faudra le recomposer Ce travail est mis jour chaque modification de l installation Mieux il est plac dans une double pochette plastique de protection avec le carnet d entre tien de l installation Dans ce carnet sont not es toutes les interventions effectu es sur l installation de chauffage les plaintes des occupants les modifications de r glage qui ont suivi Quelle mine d infor mations pour un nouvel intervenant Pour r aliser le sch ma la t che consiste suivre les tuyaux et dresser un plan simplifi du r seau Quelques l ments peuvent aider r aliser le travail 1 mentalement il est plus ais de comprendre la logique qui r gne dans cet lt amas de tuyaux gt si l ensemble de l installation est decomposee en 3 niveaux PRODUCTION DISTRIBUTION EMISSION e production de chaleur e d coupage du batiment en zones disposant d un circuit d alimentation distinct et distribution vers chaque zone mission de chaque corps de chauffe On retrouve alors les 3 niveaux de r gulation qui y sont associ s r gulation de la chaudi re ou de la cascade de chaudi res et r gulation de la tempera ture de la boucle primaire regulation de la temp rature de chaque d part lt finition gt de la r gulation par exemple via les vannes thermostatiques Remarque on
26. si celle ci varie en fonction des conditions ext rieures voir d tails a Petape 5 etape 2 la regulation de la distribution par zone De nombreux circuits sont possibles entre chaudiere et radiateurs 1 II sort du cadre de cette brochure de tenter de les d crire tous avec leurs avantages et inconv nients Nous mettrons plut t ci dessous en vidence les principes de base v rifier sur une installation classique en proposant un circuit titre d exemple D autres raisonnements doivent tre tenus lorsqu on recourt a des techniques nouvelles comme le placement de chaudi res a condensation ou l usage de circulateurs d bit variable Une ind pendance de fonctionnement entre les circuits Au camping des Flots Bleus vous tes sous votre douche la t te couverte de shampooing lorsque subitement le d bit d eau chaude diminue faisant place a un petit jet d eau bien froide c est votre voisin de douche qui vient de vous court circuiter 26 Dans un r seau de distribution le fonctionnement d un quipement peut avoir de l importance sur ses voisins Ainsi dans une cole Penclenchement soudain du chauffage du ballon d eau chaude sani taire de la cuisine pourrait perturber l alimentation du circuit de chauffage des classes Un des principes de base au niveau hydraulique sera de favoriser l ind pendance des circuits entre eux C est dans ce but que l on pr voit le placement d une boucle primaire avec
27. une section de tuyauterie importante au minimum trois fois le diam tre de la conduite provenant des chaudi res dans lequel les diff rents circuits viennent puiser de l eau chaude Cette boucle primaire sera toujours aliment e par un d bit sup rieur la somme des d bits maximum de tous les circuits secondaires ce mo ment si le premier circuit s enclenche le dernier restera bien aliment F DE 1 T M Attention une telle boucle primaire est souvent compl t e par une vanne d arr t entre le collecteur d part et le collecteur retour Cette vanne est pr vue notamment pour le cas o une pompe secon daire tomberait en panne en fermant la vanne le circuit primaire se met en pression et de l eau est pouss e par la pompe primaire vers le circuit d faillant C est une solution de d pannage car la carac t ristique de pression de la pompe primaire ne correspond pas aux besoins d un circuit de radiateurs H Mais en fonctionnement normal la vanne doit tre totalement ouverte les circulateurs des circuits secondaires doivent lt aspirer gt le debit dans la boucle primaire et non se sentir pouss s dans le dos par la pompe primaire On dit que la boucle primaire est sans pression ou que la pression diffe rentielle entre les collecteurs doit tre faible par rapport a la perte de charge des vannes trois voies du
28. y 1 Application la classe du 2 me tage 7h30 il fait 17 dans la classe le radiateur est aliment au d bit maximum avec l eau pr pa r e 70 8h15 il fait 20 les cours commencent 9h00 la chaleur dissip e par les 25 l ves repr sente 2 000 Watts soit l quivalent d un gros radiateur La temp rature atteint 21 la vanne thermostatique se ferme Pendant ce temps au 3 tage la biblioth que reste chauff e par le radiateur dont la vanne thermostatique reste ouverte Simplement vers midi la temp rature ext rieure tant remon t e 10 l eau de chauffage est r gl e 53 via la courbe de chauffe du r gulateur On constate deux niveaux de r gulation le r glage de base r alis par la vanne trois voies au d part du circuit r glage de la temp rature de l eau le r glage plus fin r alis par la vanne thermostatique dans chaque local r glage du d bit d eau solution 4 le b timent dispose de circuits diff rents mais comprenant chacun des locaux avec des besoins variables Par exemple un circuit Nord et un circuit Sud mais avec des occupations de locaux tr s vari es A probl me mixte solution mixte on associera les possibilit s des solutions 2 et 3 Sonde T ext rieure PRIMAIRE La chaudi re pr pare de l eau chaude haute temp rature
29. 1 2 2 une check list pour d nicher les problemes l est possible de checker la qualit de son installation de r gulation en v rifiant les diff rents points de la check list ci dessous Elle renvoie aux diff rents chapitres de la partie projet de ce document Les chaudi res s enclen Y a t il une r gulation de la 22 chent et s arr tent en m me cascade des chaudi res temps Quand une des chaudi res est Y a t il une vanne motoris e qui 24 l arr t sa temp rature reste isole hydrauliquement les lev e chaudi res l arr t La chaudi re est r gul e sur La temp rature de d part de la 22 son aquastat la m me chaudi re varie t elle en temp rature tout l hiver fonction des besoins La chaudi re pr sente des Y a t il une protection des 23 signes de corrosion interne chaudi res contre le risque de voire des coul es d eau lors de condensation la relance du matin pour chaque zone du batiment Toute l cole est chauff e le Y a t il une r gulation 25 40 week end pour les besoins de sp cifique chaque zone la conciergerie de la salle de spectacle ou de Finternat Le r fectoire est chauff en permanence alors que l utilisation est limit e a 2 heures par jour 12 EE Lorsqu il y a du soleil le chauffage ne diminue pas et il fait terriblement chaud En hiver a va mais au mois d avril il faut ouvrir les fen tres parce qu
30. LA REGULATION DU CHAUFFAGE DANS LES ETABLISSEMENTS SCOLAIRES TNOLOSVs 1 A al FEL SOMMAIRE gt quelques sch mas pour se comprendre 1 e diagnostic de la regulation 1 1 un point de d part le relev de son installation 1 2 la r gulation est elle conome quelles sont les am liorations possibles 1 3 lorsque la r gulation est accus e tort 1 4 quelle est la rentabilit d une am lioration de la r gulation z projets de r novation de la regulation 2 1 situation ideale la distribution hydraulique correspond a un d coupage du b timent en zones homog nes tape 1 la r gulation des chaudi res tape 2 la r gulation de la distribution par zone tape 3 le r glage de la courbe de chauffe tape 4 le placement des capteurs tape 5 la gestion des intermittences tape 6 la r gulation compl mentaire dans les locaux 2 2 situation fr quente les besoins des locaux ne co ncident pas avec le d coupage du r seau hydraulique situation 1 certai
31. a chaudi re Chauffage Circuit utilisateur Mais des risques subsistent le lundi matin lorsque tous les circuits sont ouverts et envoient vers la chaudi re de l eau 15 C Condensations internes corrosives chocs thermiques peuvent dimi nuer la dur e de vie de la chaudi re On peut d s lors faire mieux le s r gulateur s de d part des circuits secondaires peuvent limiter leur ouverture de telle sorte que le m lange by pass retour ne descende jamais sous les 60 C Le lundi matin au d marrage de l installation les vannes ne laisseront passer qu un faible d bit d eau vers les radiateurs pour que progressivement toute l eau du b timent se r chauffe Cette fonction est int gr e aux r gulateurs actuels 24 De plus la temp rature de depart de la regulation glissante peut avoir une limite basse afin de s assurer d une temp rature de retour suffisante Une sonde de la chaudi re emp che la vanne de s ouvrir si cette temp rature descend au dessous de 55 C par une priorit sur l action du r gulateur en fonction de l ext rieur 20 10 0 Temp rature exterieure 10 20 C Temp rature de la chaudi re Temp rature de d part du chauffage La conduite d une chaudi re temp rature variable avec limitation automatique de la temperature d entr e et ou de la temperature de sortie permet de minimiser les pertes et d optimiser la dur
32. a r partition arbitraire Mieux Pour un prix de l ordre de 30 000 BEF il existe des vannes deux voies dont l ouverture est command e par un thermostat d ambiance et qui comptent simultan ment l nergie v hicul e ce sont des vannes qui assurent g n ralement la r gulation et la r partition des frais de chauffage dans les immeubles appartements multiples le comptage de la consommation de fuel par un simple compteur horaire sur la vanne magneti que de la ligne gicleur cela permet de faire un suivi r gulier des consommations et de d tecter une anomalie de fonctionnement ce que la jauge ne permet pas voir brochures comptage fuel et signature nerg tique dans la m me collection le comptage de l eau sanitaire vu Paugmentation rapide du co t de l eau il devient un plus dans la surveillance des fuites et autres chasses d eau cass es le comptage de l appoint d eau du circuit de chauffage on rencontre parfois des installations o le concierge ajoute chaque jour un appoint d eau sans que personne ne s inqui te Et pourtant l eau fra che r guli rement ajout e apporte galement beaucoup d oxyg ne en suspension oxyg ne qui est un des principaux agents de corrosion Avec un petit compteur de d bit plac sur le tuyau de raccordement de l eau de ville vers le r seau de chauffage une valuation du probl me est possible le comptage des degr s jours sur base des relev
33. abilise la pression des r seaux D et E et que le circulateur est coup si les deux vannes de zone sont ferm es Cette r gulation para t tr s ad quate aux besoins et tr s conomique puisque deux vannes m langeu ses ont pu tre vit es Une am lioration possible le choix de circulateurs vitesse variable sur les d parts des circuits secon daires quip s de vannes thermostatiques Un ordre de grandeur de prix de cette installation est repris hors montage et hors TVA dans l offre ci apr s Depuis lors les prix ont augment de 5 10 49 dednos uoz s uu B5 i z 52ueImuue p sowy 1ue npoui jeUIqOH ouelquue p jenuue Jnesiwiydo sneyeinBey puos 21 OL 91 k l EL Sh OL e121pneu9 161504110 6 800 siejay in si Au p apeoseo in leuuuue1Bouq ued p dwa puos jue npoui JOUIGOY Hed p puos jenuue in siuindo in le nB t nbu udsouue G c IO O uNWWOd 1n0 8H s mnensiuluipe xneoo7 2110198 94 O S epede nb uloliqig J N PE E I lt m O Q u u 50 Devis de mat riel de r gulation vey ss z lt caeca 44 qz Gi e
34. ation des besoins Mais quel est l l ment repr sentatif des besoins 23 Autrefois partant de l id e que la mission des chaudi res tait de fournir de l eau chaude tout mo ment la r gulation se faisait par d calage des consignes fixes des chaudi res la premi re est r gl e sur 80 la deuxi me sur 70 par exemple Ainsi si la premi re chaudi re tait insuffisante elle ne pouvait tenir la consigne de 80 et la deuxi me chaudi re s enclenchait Mauvais syst me puisqu au moment le plus froid 10 la consigne de d part la plus basse tait maintenue 70 Dans les nouvelles r gulations num riques la temp rature de retour est calcul e en fonction des besoins du circuit le plus demandeur Si la temperature de retour mesur e s ecarte de la valeur calcul e la deuxi me chaudi re est enclench e A nouveau une telle r gulation correspond bien aux besoins r els Est il int ressant d investir dans une mise en cascade de chaudi res si elle n existe pas II est toujours plus co teux d intervenir sur une installation en r novation que de pr voir une fonctionnalit suppl mentaire dans une r gulation nouvelle Aussi une cascade plac e sur une installation existante aura du mal s amortir sauf si les chaudi res pr sentent des tr s mauvais rendements charge partielle si leur jaquette est mal isol e s il sagit de chaudi res gaz atmosph riques En tous cas si le
35. bilit d agir localement pour adapter la puissance de chauffe autrement que par l ouverture des fen tres La r gulation consti tue l interface entre le syst me de chauffage et l occupant Les choix qui sont faits dans l acc s cette r gulation sont d s lors tudier avec soin par exemple la biblioth caire de l cole doit pouvoir avoir acc s la r gulation de son local alors que les vannes thermostatiques peuvent tre bloqu es dans les salles de cours La chaleur fournie est elle ad quate dans le temps Existe t il une programmation horaire possible des quipements en fonction de Pusage des locaux Si oui fonctionne t elle r ellement Pour en juger il est tr s int ressant de passer dans les locaux au moment de leur inoccupation le soir le week end Les installations sont elles v ritablement cou p es Une visite en chaufferie l t peut tre galement tr s r v latrice 11 On le voit la mise en place d une bonne r gulation part d une analyse d taill e des besoins analyse pour laquelle le responsable nergie a un r le important a jouer Son regard est compl mentaire a ceux de Finstallateur de chauffage et du bureau d tudes qui ont dd installer les quipements en fonction d une occupation pr visible des locaux toujours hypoth tique Cette analyse des besoins tablie on pourra valuer si les appareils de r gulation ont la capacit techni que d y r pondre
36. breuses ont eu lieu depuis la cr ation de l cole et que les fonctions ne se superposent plus aux circuits initiaux il faudra davantage user d astuces C est l objet du deuxi me chapitre 22 2 1 situation id ale la distribution hydraulique correspond a un d coupage du batiment en zones homogenes Une approche en 6 tapes tape 1 la regulation des chaudi res tape 2 la r gulation de la distribution par zone tape 3 le r glage de la courbe de chauffe tape 4 le placement des capteurs tape 5 la gestion des intermittences tape 6 la r gulation compl mentaire dans les locaux tape 1 la r gulation des chaudi res La r novation des chaufferies entra ne g n ralement la refonte compl te de la r gulation de la produc tion de chaleur C est l occasion de r fl chir aux principes mis en place 1 objectif r duire les pertes des chaudi res en adaptant la temp rature de l eau Autrefois la logique de base tait la suivante puisque l on ne savait pas quel moment il y aurait des besoins de chaleur demande de la zone nord du ballon d eau chaude sanitaire la chaudi re tait maintenue sur son aquastat temp rature lev e en permanence Les pertes taient lev es les chaufferies taient surchauff es id ales pour faire s cher un v tement d tremp Pour les chaudi res gaz atmosph riques la perte de rendement tait importante car le foyer
37. chaud dans le local et bloque l alimentation du radiateur Ces vannes thermostatiques sont aliment es par des piles 1 5 V remplacer tous les deux ans environ Leur prix de revient est de 4 000 BEF plus lev que les vannes traditionnelles hors pose mais la pose est ais e Le bilan financier doit tre fait en se disant qu un radiateur de 1 000 Watts qui est coup g n re une conomie de 1 000 Wh par heure soit 1 kWh Cela repr sente environ 1 1 BEF chaudi re fuel a 1 3 BEF chaudi re gaz rendement de production compris l faudra donc couper ce radiateur pendant plus de 3 000 heures pour rentabiliser l installation On aura donc int r t placer ces vannes programmables sur des gros radiateurs Un radiateur de 3 000 Watts amortira Pinvestisse ment en 1 000 heures de non chauffage II faut galement penser que les vannes thermostatiques sont fragiles par rapport aux vannes institutionnelles et qu une personne de confiance doit tre responsa ble de la programmation Cela colle donc tr s bien pour la biblioth que beaucoup moins pour le local des scouts malgr qu il soit lui aussi usage p riodique soit en pla ant des vannes servomoteurs tout ou rien r gul es par un thermostat d ambiance unique pour toutes les vannes Si le r gulateur avec programmation hebdomadaire revient 8 000 BEF le prix d un servomoteur est d environ 2 100 BEF Si la biblioth que dispose de 4 radiateurs r partis sur des ci
38. ction des d bits nous l explique Puissance 0 50 100 150 200 250 300 D bit 28 Prenons le r gime normal une entr e de l eau dans le radiateur a 80 et une sortie a 60 Lorsque le d bit est frein de moiti la puissance du radiateur est encore a 80 de sa valeur maximale Pour ajuster la puissance du radiateur entre 0 et 50 il faut travailler sur le dernier quart de la course de la vanne Or celle ci est de 2 mm au total Si au mois d avril le radiateur est aliment avec de l eau trop chaude la vanne va osciller lt pomper gt disent les sp cialistes et un sifflement d sagr able appara tra A noter que ce ph nom ne est amplifi si le circulateur est surdimensionne c est souvent le cas l eau pas sera tr s vite dans le radiateur et celui ci fonctionnera plut t au r gime 80 70 De plus la r gulation centrale est n cessaire parce qu elle permet galement une gestion globale des intermittences nuit week end vacances Quelle r gulation de la vanne trois voies La r gulation de la temp rature de d part de l eau dans chaque vanne peut tre affin e en fonction de divers param tres param tre 1 la temp rature ext rieure C est g n ralement le t moin n 1 des besoins d une zone plus il fait froid l ext rieur plus les besoins de chauffage sont importants Le lien est tabli via la courbe de chauffe gt du r gulateur par exemple lo
39. e tait environ 5 plus lev e Le r glage se fera donc comme s il faisait 10 dehors 1 l intensit de cette lt trom ED perie gt et donc son impact sur la temp rature de l eau est mo difiable sur le r gulateur lt EHH param tre 3 le vent Bien que moins fr quente la pr sence d une sonde de vent permet galement d adapter au mieux la fourniture de chaleur Par exemple si le b timent pr sente plusieurs tages si les ch ssis sont peu tanches la pr sence de vent aux tages sup rieurs va entrainer un inconfort certain qu il faudra com 29 penser par une augmentation de la temp rature de d part Ce sera justement le rdle de la sonde de vent qui elle aussi va lt tromper gt le r gulateur mais cette fois en sens inverse si le vent est fort le r gulateur croira qu il fait environ 5 plus froid a Pexterieur param tre 4 la temp rature int rieure Avec l isolation am lior e des b timents avec l augmentation des quipements lectriques dans les b timents avec la pr sence des l ves dans les classes puisque chaque l ve d livre 80 Watts l en semble des occupants d une classe repr sente un bon radiateur de 2 000 Watts la temp rature ext rieure n est pas toujours le reflet fidele des besoins On risque donc d envoyer dans les tuyauteries de l eau fort chaude alors que la plupart des vannes thermostatiques sont ferm es Les pertes en ligne seront inutilem
40. e ee sesi ieee 2 Pals Dar er Fie 2 2 h p a 2 a 0 0000 0777 FAT a 2222 2 0 m 077 a A 4 22 22 TL nt PLL QUE 22 Es 0 705 2220 E z z 4 Que IP 77 Paz 24 2 12 1 24 Select a 2 210 4 Reza SD 22 210 rt 2 n alu 222 e es aol dr 2 Lestracteure 0692 HE l ye o met sec son Voici un deuxi me exemple qui montre Pevolution de la r gulation allant vers la mise en place d un bus de communication o circulent les informations Al Analogic Input les entr es qui varient de fa on continue la sortie d un capteur de temp rature par exemple e AO les sorties qui varient de fa on continue le signal pour attaquer le moteur d une vanne trois voies par exemple 51 DI Digital Input les entr es qui ne prennent que les valeurs 1 ou l tat on off du thermique d un circulateur par exemple DO Digital Output les sorties qui ne prennent que les valeurs 1 ou la commande marche arr t du premier tage de la chaudi re par exemple La r gulation ne peut tre comprise que par la description de la programmation du r gulateur faite par le constructeur reprise ci dessous Cette programmation peut tre adapt e a la carte suivant les attentes du client Sous station chaufferie 1 R gulation cascade chaudi res e La production d eau chaude est assur e
41. e la pointe quart horaire L adaptation des pompes et des ventilateurs aux besoins Le reglage des courbes de chauffe e Lar gulation du chauffage dans les tablissements scolaires e L clairage dans les coles e Laudit nerg tique d un tablissement scolaire e La r gulation des installations frigorifiques de climatisation Fiches technico commerciales Mesure de la consommation du fuel Types de vitrages Types de chassis Etudes de cas R novation de chaufferie a la communaut scolaire Saint Benoit a Habay la Neuve Isolation thermique des toitures inclin es cas de HATA Namur Isolation thermique et tanch it d une toiture plate L implication des occupants dans la gestion nerg tique un d fi de taille L URE dans les h pitaux 4 exemples Le cadastre nerg tique des b timents un outil pour d finir les priorit s d intervention Plus qu un pari sur les hommes de bonne volont le responsable nergie Illustrations Landis et Staefa Honeywell Tempoleg Sauter R alisation Architecture et Climat UCL Place du Levant 1 1348 Louvain la Neuve T l 010 47 21 42 A rinitiative du Minist re de la Region Wallonne DGTRE Service de I Energie Avenue Prince de Li ge 7 5100 Jambes T l 081 32 12 11 1997 Minist re de la Region Wallonne D p t l gal D 1998 5322 28 Reproduction autoris e moyennant indication de la source Le Minist re de la R
42. eau circuit sud au d part de la situation 2 chaudiere ou du collecteur Colonnes montantes Le chauffage est distribu par colonnes montantes Men Toone Ronen 27 noo mal ad 7 07 L 00000 x 5 5 oo 0000 0000 qax dem M3 M NH HN 0000 OO ax illi lli illi fil U fil E 5 E Colonnes montantes solutions vannes 2 voies sur chaque colonne montante de la fa ade sud avec un ou plusieurs locaux t moins nouveau collecteur reprenant toutes les colonnes de la fa ade sud vannes thermostatiques sur tous les radiateurs sud 40 situation 2 certains locaux doivent tre chauff s en dehors des heures scolaires Un exemple serait la pr sence d un internat ou d une conciergerie qui imposerait un chauffage perma nent de l ensemble de l cole A nouveau deux solutions coexistent la cr ation de branches distinctes pour alimenter des zones aux besoins si diff rents la separation totale des circuits avec le placement d une petite chaudi re sp cifique pour la concier gerie ou l internat L valuation de l conomie engendr e peut tre valu e grossi
43. eau ti de circule toute la nuit et le week end De plus la re lance est souvent faite trop t t car le r glage est fait pour les p riodes de gel red marrer le chauffage 4h00 du matin et ce r glage n est pas modifi pour la mi saison A court terme une am lioration sensible peut tre faite sur ce type d installation v rifier la logique du r glage et l adapter 2 ou 3 fois sur la saison de chauffe partir de mars abaisser fortement la temp ra ture durant la nuit et relancer le chauffage tr s tardivement par exemple 33 Une simple r gulation de l intermittence en fonction de la temp rature int rieure est pr f rable Temp ext b gt Puissance Temp rature ambiante C Temp ext r 5 C 19 15 Puissance de chauffage Une coupure du chauffage en fonction d un r gulateur int rieur disposant de deux con signes p riodes d activit 20 p riode d ar ret 16 est tr s efficace Le passage d une consigne vers l autre se fait en fonction d une horloge Un tel thermostat peut tre ajout a une r gulation existante Suivant les cas cette cou pure pourra se faire en agissant sur la fer meture de la vanne trois voies ou via l arr t du circulateur ou encore via l arr t de la chaudi re directement si la conception Pautorise Cette fois le chauffage est totalement coup tant que le batimen
44. ent lev es Aussi il est frequent de corriger le tir grace a 2 ou 3 sondes situ es dans le batiment et dont le r gulateur fera la moyenne pour juger de la temp rature effective dans le batiment Ce type de sonde dite lt sonde de compensation gt sera tr s utile pour le chauffage du matin Si le r gulateur n a pas de feed back de retour d information il chauffera l aveuglette Si une sonde int rieure l informe que le b timent est d j chaud 7h00 il l chera l acc l rateur et tournera au ralenti Enfin ce type de sonde permet un contr le du maintien hors gel A d faut par prudence on n osera pas limiter drastiquement le chauffage de nuit ce qui est pourtant une source d conomies importantes param tre 5 la programmation de l occupation JOURNEE C est le dernier param tre mais non des moindres il est possible de modi xala fier la r gulation d une vanne trois voies en pratique c est souvent passer s au r gime de nuit en fonction d une programmation horaire annuelle 2 0 12 Arr t total ME A G n ralement des journ es types sont programm es de 8h00 a 16h30 de 8h00 13h00 Puis des semaines types sont compos es par combi m naison de journ es types Enfin une programmation de l ann e peut avoir lieu en d finissant les types de chacune des 52 semaines A noter que d autres informations peuvent permettre de passer d un r gime vers l autre
45. equiert l absence de poches d air dans le r seau Si les radiateurs sont froids dans la partie sup rieure et chauds dans la partie inf rieure du corps de chauffe on soup onnera une pr sence d air Ce peut tre le vase d expansion qui est en cause trop petit perc l ne remplit plus alors son r le absorber les variations de volume par dilatation lors du chauffage de l eau Des purgeurs sont pr vus dans tous les lt points hauts gt de l installation pour liminer l air r siduel 15 3 Un phenomene de thermocirculation perturbe le systeme Prenons le cas d une r gulation agissant sur le circulateur Son arr t en fin de journ e n entraine pas forcement l arr t de la circulation de Peau Si la chaudiere reste chaude maintenue sur son aquastat une faible circulation par thermocirculation peut avoir lieu l eau chaude monte l eau froide descend et l ensemble se met en mouvement dans le r seau Ce ph nom ne est surtout sensible dans les ancien nes installations encore quip es de larges tuyauteries du temps ou le chauffage se faisait par thermocirculation par conomie des circulateurs ont t plac s sans que la section des principales tuyauteries ne soient modifi es Un flow valve lt clapet antithermosiphon gt sera utilement place sans quoi la r gulation ne pourra s exer cer 4 L installation n est pas suffisamment puissante Devant une installation sous dimensionnee la r gulati
46. fa ade Nord un circuit pour radiateurs en fa ade Sud et un circuit pour l changeur d eau chaude sanitaire Circuits de Circuits de Ballon ECS chauffage chauffage SUD NORD Sortie de la chaudi re Entr e de la chaudi re CIRCUITS UTILISATEURS I 1 2 la r gulation est elle conome Quelles sont les am liorations possibles 1 2 1 un triple regard A priori les quipements sont toujours dimensionnes pour r pondre aux sollicitations extr mes de For dre de 10 C ext rieur et la r gulation permet d adapter la puissance des quipements aux besoins r els de chaque moment II est d s lors int ressant d analyser un syst me de r gulation en se posant les questions suivantes La chaleur fournie est elle ad quate suivant les lieux Les locaux sont ils soumis des consignes diff rentes selon leurs besoins locaux de rangement locaux usage intermittent et selon leur sollicitations internes ou externes fa ade Nord fa ade Sud salle informatique salle avec fen tres sur deux fa ades Doit on chauffer tout le b timent pour une r union en soir e Un d coupage du b timent en modules thermiquement ho mog nes constitue la base de la recherche d une ad quation de la r gulation aux besoins La chaleur fournie est elle ad quate en intensit Au sein de chaque module des variations apparaissent y a t il possi
47. gion Wallonne peut vous aider mener bien une politique URE dans votre institution via des formations des conseils m thodologiques et techniques sur le terrain des subsides l inves tissement URE Renseignements au 081 32 12 11
48. ici un premier exemple de r gulation qui montre bien l adaptation du mat riel aux besoins sp cifi ques et les connexions entre les quipements On y reconna t un r gulateur de cascade de chaudi re 6 agissant sur les chaudi res et sur leur circulateurs propres en synchronisme avec les r gulateurs de d part des circuits secondaires C est d ailleurs ceux ci qui d finissent la temp rature de sortie de chaudi re en fonction de leurs besoins un r gulateur optimiseur pour les classes de la fa ade nord 2 un thermostat d ambiance pour la biblioth que 12 disposant de sa propre programmation puis qu il dispose de son propre circuit un r gulateur optimiseur pour les classes de la fa ade sud 11 qui dispose de sa sonde solaire en compl ment de la temp rature ext rieure communiqu e par le r gulateur au nord Un contact est utilis pour la coupure de deux ventilateurs d extraction situ s dans la salle de sports situ e au sud galement une vanne de zone deux voies 15a command e par un thermostat d ambiance et par une horloge pour le r fectoire usage limit une vanne de zone deux voies 15b pour les locaux administratifs command e par une simple horloge tant entendu que la temperature de d part est r gul e d s la sortie de chaudi re Des vannes thermostatiques sont pr sentes dans les locaux pour une r gulation compl mentaire A noter qu une soupape diff rentielle st
49. imation est minimaliste e R aliser une programmation horaire des locaux la mise en place d une programmation de l intermittence coupure la nuit et le week end peut entra ner une conomie moyenne de l ordre de 30 par rapport une situation de chauffage continu Ce chiffre doit tre nuanc c est l objet du d veloppement ci dessous Attention Si avant la biblioth que tait chauff e 24h 24 et qu apr s elle n est plus chauff e que deux heures sur le temps de midi la nouvelle consommation ne sera pas de 2 24 mais bien du tiers ou de la moiti de ce qu elle tait initialement Pourquoi cause de l inertie du b timent Developpons ceci en d tail via l tude des conomies r alis es par un chauffage intermittent 2 une analyse d taill e des conomies r alis es en coupant Finstallation de chauffage la nuit et le week end Si l installation est coup e la nuit et le week end quelles seront les conomies engendr es Inertie du b timent l lt m j o c o o g N E 2 D c oO o 5 E o u o c o E o Eg o o lt iz c O mol 1 E o o o u Longues Petites p riodes p riodes d inutilisation d inutilisation Utilisation D A action La figure ci contre r sume les diff
50. ique Centralis e Le principe de fonctionnement La Gestion Technique Centralis e encore appel e GTB Gestion Technique des B timents est issue de la multiplicit des besoins de r gulation dans le b timent gestion du chauffage de clairage du systeme de s curit incendie du syst me anti effraction POSSIBILITES REGULER DU MATERIEL THERMOSTAT Exigences des Co t de Co t de la utilisateurs l nergie main d oeuvre Assurer G rer le confort EE automatiquement FONCTIONS ANNEXES DU B TIMENT Contr le des autres fluides S curit incendie S curit effraction Identification des personnes Contr le des personnes Eclairage SYSTEME DE GESTION TECHNIQUE CENTRALISEE ehas e Du simple thermostat on est pass au syst me de Gestion Technique Centralis e des r gulateurs num ri ques autonomes pour leur installation propre chaufferie syst me incendie supervis s par un ordinateur central l ne faut pas imaginer que si l ordinateur central tombe en panne toutes les installations s arr tent Au contraire l intelligence reste d centralis e et peut fonctionner de fa on autonome C est l information qui est centralis e et qui permet une r gulation globale et synchronis e des syst mes Un v ritable suivi de l installation est possible gr ce la m moire de l ordinateur central il peut retracer histori que des mesures r alis es sur les derni
51. it tre chauffee seulement 30 du temps Et cette proportion est encore plus faible si on int gre les jours de cong scolaire Limiter le chauffage pendant les p riodes de fermeture c est le premier objectif du gestionnaire d sireux de r aliser des conomies financi res M me durant les p riodes d ouverture des conomies partielles sont possibles anticiper la coupure du chauffage de la salle de sports le mardi apr s midi parce qu elle n est pas occup e c est galement g rer les intermittences Le budget r cup rable est expliqu au chapitre 1 abordons pr sent les techniques possibles Le simple abaissement nocturne c est une technique d pass e Dans les anciennes r gulations il tait d usage de r aliser la nuit une simple diminution de la temp ra ture de l eau de chauffage par modification de la courbe de chauffe Cela date du temps o les r gula teurs ne travaillaient qu en fonction de la temp rature ext rieure et ne connaissaient rien de la temp ra ture effective l int rieur du b timent On voulait surtout viter le gel des installations Au matin la relance consistait en un rehaussement de la temp rature de l eau Temp de l eau C Temp ext 4 de l eau Temp rature ambiante C T T 1 22 24 D o L o Puissance de chauffage L conomie est faible le chauffage n est pas compl tement coup de l
52. ler l apport de chaleur vers les locaux c est agir soit sur la temp rature de l eau soit sur le d bit d eau qui alimente les metteurs radiateurs convecteurs Pour la r gulation des r seaux de radiateurs on utilise les deux moyens 1 au d part de chaque circuit secondaire on pr pare une temp rature d eau correspondant a priori aux besoins de la zone chauff e C est le r le de la vanne trois voies qui m lange l eau chaude de la chaudi re et l eau froide de retour des radiateurs Toute la difficult consiste trouver le t moin fid le des besoins de la zone Traditionnellement on utilise la temp rature ext rieure car si la temp rature ext rieure descend le besoin de chauffage augmente Nous verrons que ce lien n est que grossi rement valable et que d autres t moins peuvent tre trouv s 2 Pentree du radiateur on proc de un lt tranglement gt plus ou moins fort de l arriv e de l eau vers le radiateur gr ce aux vannes thermostatiques D s que le local a atteint sa temp rature de consigne la vanne laisse juste passer le d bit n cessaire On pourrait penser que le travail de la vanne m langeuse est superflu qu il suffit de pr parer une seule temp rature en sortie de chaudi re et que les vannes thermostatiques feront le travail de modulation des d bits Il n en est rien Le graphique de l volution de la puissance d livr e par un radiateur en fon
53. les Par contre si le b timent est du type prefabrique fait de poutrelles et de cloisons l g res des que le chauffage s arr tera la temp rature chutera Dans ce cas la consommation est pratiquement proportionnelle l horaire de chauffe e L conomie est fonction de la dur e de coupure Une coupure d un week end est beaucoup plus efficace qu une coupure nocturne La coupure sur le temps de midi oz 100 est sans int r t oo co DE 80 La figure ci contre fournit l conomie d nergie en fonction de 3 la dur e de l arr t de chauffage Le pourcentage d conomie se ES rapporte a un chauffage permanent 58 o W d b timents de construction l g re 40 b timents de construction lourde 20 5 Par exemple une interruption du chauffage de 12 heures g n re 11 d conomie source Staefa Control Mais o 4 8 m 20 R oz We a ur e de l arr t de une interruptionde 14h g n re 5 d economie supple chauffage par jour h mentaire 18 e L conomie est fonction du surdimensionnement de Finstallation de chauffage Si Pinstallation est tr s puissante chaudi re et radiateurs surdimensionn s la relance du matin pourra se faire en derni re minute La temp rature int rieure de nuit pourra tre plus faible et les conomies par Pintermittence seront importantes Si l installation est dimensionnee au plus juste il sera impossible de couper l installation la nuit par
54. n num rique entrainerait l existence d un bus de communication o toute les sondes input seraient raccord es mais aussi la commande du moteur de la vanne trois voies output Toutes les 30 secondes les informations des inputs sont relev es et envoy es vers le r gulateur Le microproces seur de celui ci renferme un programme de calcul qui tablit le mode de r ponse en fonction d une loi math matique donn e et renvoie vers le bus un message d ouverture adress la vanne trois voies Dans cette vision lt communiquante gt de la r gula tion r gulateur de chaudi re et r gulateurs de vannes trois voies se parlent et synchronisent leurs actions Quelles diff rences Le prix diraient les mauvaises langues fatigu es de devoir toujours installer un mat riel plus sophis tiqu plus performant bien s r mais plus cher l achat et l exploitation toute r paration devant se faire l ext rieur La situation est similaire celle de l informatique toujours plus performante gale ment pourrait on refuser cette volution l est certain qu avec une installation digitale une modification de programmation est toujours possi ble sans modifier le c blage ajouter une sonde de pr sence pour r guler l installation en fonction de la pr sence effective des occupants c est simplement ins rer sur le bus un nouvel input et modifier la 43 programmation pour en tenir compte Tout est possible puisqu il
55. ns locaux profitent d apports gratuits IMpPOraN TS a apa a SiGe situation 2 certains locaux doivent tre chauffes en dehors des heures scolaires situation 3 certains locaux ne doivent tre chauff s en permanence durant la journ e 2 3 quatre questions compl mentaires question 1 analogique OU num rique question 2 l implantation d une Gestion Technique CGentralisee uu anus usya question 3 le comptage des consommations question 4 le suivi des param tres de r gulation 3 ANNEXES annexe 1 exemples de regulation de batiments scolaires annexe 2 prix des robinets thermostatiques 17 23 38 43 45 47 48 quelques sch mas pour se comprendre L occupant d un batiment scolaire ne per oit generalement de la r gulation d un sys teme de chauffage qu un seul quipement la vanne thermostatique Elle est accusee de bien des maux et subit parfois des agressions physiques si elle ne peut de livrer la chaleur attendue 1 Elle ne constitue cependant que le dernier maillon d une chaine de regulation que nous allons decrire ci dessous partons d une situation de grand froid hivernal La chaudi
56. ollicitations ext rieures soleil vent ce qui entra ne bien souvent un d coupage par fa ade e dans une moindre mesure similaires au niveau du type d quipement de chauffage et au niveau de Finertie du b timent Par exemple les locaux de classes et les couloirs attenants peuvent tre sur un m me circuit leurs plages d occupation sont similaires et il suffira de placer des vannes thermostatiques sur les radiateurs pour maintenir 16 dans les couloirs Par contre la salle de gymnastique devra disposer d un circuit distinct si soit son occupation la distingue du reste de l cole entra nements sportifs le soir par exemple soit son type de corps de chauffe est diff rent des a rothermes sont toujours aliment s par de Peau haute temp rature Locaux de classe au sud Chaufferie Locaux de classe au Nord Locaux pour activit s extra scolaires Ateliers Salles de sport R fectoire Cuisine Internat Bureaux administratifs Infirmerie 21 En r novation on travaille g n ralement sur base de circuits de distribution existants D s lors si le d coupage des circuits correspond a des zones thermiquement homogenes un circuit pour les classes un pour la salle de sports etc une regulation sp cifique par zone s implantera facilement Le premier chapitre parlera de la r gulation id ale que l on peut y implanter tape par tape Si par contre des modifications nom
57. on ne pourra pas faire grand chose Si la chaudi re fonctionne en continu et que la temp rature de d part de l eau vers le r seau reste insuffisante la chaudi re est sous dimensionn e c est rare e Si le radiateur est bien aliment bien chaud et que l ambiance du local n atteint pas le niveau de consigne le radiateur est sous dimensionn par rapport aux besoins de la pi ce il arrive parfois que les parois soient modifi es suite a un r arrangement des locaux A noter qu il est alors plus int ressant d investir dans la r duction des besoins en rempla ant les ch ssis du local par exemple que dans Pinstallation d un nouveau radiateur plus costaud 5 Les vannes manquent d autorite l en est des vannes vannes 3 voies motoris es vannes thermostatiques comme des profs si elles manquent d autorit il y a du chahut 1 Si la vanne s ouvre puis se ferme puis s ouvre nouveau on dit qu elle lt pompe elle agit trop brusquement et ne parvient pas a donner l ajustement ad quat a son r glage Son autorit est inad quate L autorit d une vanne traduit l impact qu elle a sur le d bit d eau lorsqu elle se ferme Par exemple dans le cas ci contre si on ima gine qu une tr s grosse vanne agit sur une petite tuyauterie on comprend qu elle ne sera efficace que sur la fin de sa course Elle ne r gulera que dans les derniers millim R glage 0 0 50 100
58. par mise en cascade de 3 chaudi res deux allures Cette mise en et hors service des allures de chauffe se r alise en s quence temporisable et en fonction des temp ratures de d part retour collecteur primaire et temp rature ext rieure et demande r elles des consommateurs secondaires ECS radiateurs groupes de pulsion e Chaque chaudi re est quip e d origine de ses organes de s curit s et de commandes Un contr leur de d bit plac dans le d part de chaque chaudi re emp chera son fonctionnement si irrigation n est pas suffisante Un pressostat manque d eau v rifiera la pr sence suffisante d eau dans l installation et sera plac sur le collecteur primaire g n ral Ces points seront contr l s par la r gulation DDC de m me qu un d faut de fonctionnement br leur par chaudi re La pompe primaire est une pompe jumel e qui sera command e par la r gulation DDC qui en assurera galement la permutation automatique 2 R gulation circuit ECS La production d eau chaude sanitaire est produite par charge de ballons d eau chaude au moyen d eau chaude venant du collecteur primaire et au travers d un changeur plaques pilot par une vanne 3 voies et un circulateur e L eau chaude au secondaire de l changeur est mesur e par une sonde plongeur avec doigt de gant en inox En fonction de celle ci la r gulation DDC agit sur le fonctionnement de la vanne 3 voies motoris e primaire
59. parle ici de lt sch ma hydraulique parce ce sont les installations de chauffage eau chaude qui sont les plus fr quentes et qui sont d crites dans ce document mais le raisonnement est similaire pour les installa tions de chauffage a air chaud 2 des symboles conventionnels existent pour repr senter les divers quipements En les utilisant on simplifie les repr sentations et on utilise un langage commun aux hommes de m tier En voici les principaux mod les Chaudi re avec br leur air puls Chaudi re gaz avec br leur atmosph rique Circulateur ou pompe de circulation Vanne de r glage Vanne thermostatique Vanne trois voies motoris e le d bit est variable dans les 2 voies avec triangle noir le d bit total passe dans la 3 voie avec triangle blanc Vanne de r gulation pression diff rentielle elle maintient la pression constante entre et B bob EI Sur le circuit hydraulique viennent galement se greffer les symboles conventionnels des quipements de r gulation et les raccordements entre ces quipements ces liaisons sont tr s souvent repr sent es par des traits fins et ou pointill s R gulateur Sonde de temp rature 1 sur tuyauterie sonde a plonge applique re 2 2 ext rieure 10 Voici a titre d exemple le sch ma d une installation comportant 1 chaudi re et 3 circuits consomma teurs un circuit de chauffage pour radiateurs en
60. rcuits diff rents le suppl ment de r gulation est de 8 000 2 100 x 4 16 400 BEF 42 2 3 quatre questions compl mentaires question 1 une r gulation analogique ou num rique question 2 Vimplantation d une Gestion Technique Centralis e question 3 le comptage des consommations question 4 le suivi des parametres de regulation question 1 analogique ou numerique Nous vivons une p riode charni re o deux types d quipements de r gulation coexistent la r gulation analogique traditionnelle et la r gulation num rique encore appel e r gulation digitale ou DDC Direct Digital Control Toutes deux sont bas es sur du mat riel lectronique Mais la r gulation analogique traite un signal lectrique alors que la r gulation num rique traite des signaux num riques comme un ordinateur Vous avez dit lt analogique gt Prenons un exemple il existe un cart entre la demande d une consigne 20 et la mesure de la sonde de temp rature 19 Les deux valeurs sont introduites dans un comparateur lectro nique et Pecart en ressort sous forme d un signal lectrique II sera amplifi limit par une valeur haute ou basse puis envoy vers le moteur de la vanne trois voies pour augmenter son de gr d ouverture Un sch ma de c blage bien pr cis correspon dra ce dispositif de r gulation Vous avez dit lt num rique gt ou lt digital gt Le m me probl me versio
61. res journ es ou les derniers mois Or un tel historique est tr s riche pour analyser l volution d une temp rature d une consommation 45 L int r t pour une cole Si la question ne se pose plus pour un hdpital ou un immeuble bancaire il n est pas du tout certain qu un tel investissement on parle tr s vite en millions se justifie pour une cole Une alarme en milieu scolaire d faillance du br leur par exemple ne demande pas la m me urgence d intervention qu une alarme en milieu hospitalier manque d air comprim en salle d op ou dans un immeuble de bureaux d faillance du systeme de climatisation du local informatique d une compagnie d assuran ces Cependant le principe m rite qu on s y attarde parce qu il nous indique l volution future Lors du choix du r gulateur on s int ressera aux possibilit s d extension de l appareil vers d autres fonctions gr ce aux inputs et outputs encore disponi bles peut on par exemple suivre la consommation enregistr e par le debitmetre sur l eau sanitaire du b timent d tection de fuites de consultation distance de l appareil via un modem moyennant le placement d un interface le r gulateur peut il tre param tr distance pour modifier l horaire de chauffe suite a la r union pr vue ce soir de stockage des informations dont il dispose peut on rappeler les valeurs mesur es sur les derni res 24 heures
62. rs que la sonde ext rieure d tecte une temp rature de 5 l ext rieur le r gulateur impose une temp rature de 50 au d part du circuit Si la temp rature mesur e par la sonde de d part est inf rieure 50 le mo teur de la vanne trois voies sera sollicit vers l ouverture et inversement Cette courbe de chauffe doit tre correctement r gl e pour toujours fournir la temp rature ad quate aux locaux Ce n est pas simple puisque la temp ra g 20 ture peut tre correcte en hiver mais pas en mi saison La pente de la courbe peut tre modifi e mais on peut galement la d placer parall lement Pour ce r glage nous renvoyons le lecteur vers la brochure lt le r glage des courbes de chauffe gt publiee dans la m me collection 20 20 hors manuel Jour nuit program gel Certains r gulateurs num riques comportent une fonction auto adaptative qui ajuste automatique ment la courbe il v rifie en permanence grace a une sonde d ambiance si la consigne est satisfaite dans un local t moin A d faut il modifiera les param tres de r glage param tre 2 Vensoleillement is La pr sence du soleil modifie consid rablement les besoins bs Une fagade sud devra disposer d un capteur d ensoleillement 5 pour modifier la courbe de chauffe Ainsi en pr sence de soleil x le r gulateur sera lt tromp gt ettravaillera comme sila temp ra j ture ext rieur
63. s agit de modifier la logique du pro gramme Il suffit de voir tous les param tres accessibles sur un r gulateur digital pour se rendre compte de ses possibilites iusqu a la limitation de la vitesse de remontee en temp rarure lors de la relance pour viter les bruits de dilatation des tuyauteries ou la commutation automatique de l heure d t l heure d hiver 1 En r gulation analogique le circuit est fig une fois pour toute par le c blage et le mode de programmation est unique pour le r gulateur s lectionn En num rique par exemple des r gulateurs compl mentaires peuvent tre install s pour am liorer la gestion d une zone disposant de son propre circuit Ainsi ci contre peut se placer dans des primaires La directrice pourra modifier la consigne de 4 s lection ner le type de fonctionnement automatique continu jour continu arr t relancer le chauffage pour 2 ou 4 heures le temps d organiser la r u nion de parents du soir A noter que le prix de la r gulation num rique ou digitale descend pro gressivement et devient concurrentiel avec la r gulation analogique pour autant que l on int gre dans le bilan la facilit de c blage du num rique L volution des choses nous entra ne vers l installation d quipements num riques voir galement la lt question 2 gt et un raisonnement de bon sens nous porterait dire achetons d s aujourd hui du num
64. s e Peu de vannes installer sile Multiplication des vannes si le nombre de circuits g rer est b timent est quip de nombreuses faible colonnes montantes e Difficult de choix du ou des locaux de r f rence e Pas de prise en compte des situations particuli res classes avec beaucoup d l ves mat riel de profection 38 e N cessit d une collaboration des occupants du local de r f rence ne pas ouvrir les fen tres ne pas changer la consigne ne pas cacher la sonde par une affiche 3 Un nouveau circuit e Ind pendance des zones e Travaux lourds par fa ade e Pas de prise en compte des apports gratuits dus aux occupants si la classe est remplie le chauf fage doit s arr ter Une demande de prix l installateur permettra de trancher entre les solutions Pour calculer le temps de retour de cet investissement on peut tabler sur une conomie globale de l ordre de 10 en supposant que la fa ade sud dispose de grands vitrages ensoleill s II s agit de 10 96 de diminution de la consom mation annuelle du b timent tant entendu que par p riode ensoleill e la r duction est beaucoup plus lev e Exemples Le chauffage est distribu par plateau situation 1 solution vannes thermostatiques sur tous les radiateurs sud N H 5 S m en 000 g s khas m 39 solution nouv
65. s chaque local Le circuit est le m me pour les radiateurs en fagade Sud et en fagade Nord alors par journ e ensoleill e Les radiateurs et les robinets thermostatiques sont cach s derri re des grilles Y a t il des vannes 34 thermostatiques dans les locaux dont les besoins ne sont pas similaires leur zone Suite leur emplacement les 30 vannes thermostatiques sont elles fid les Pambiance l y a des vannes Le type de vanne 36 thermostatiques mais elles sont thermostatique est il adapt mal utilis es voire d truites par vandalisme globalement Personne ne conna t le Un suivi r gulier des 47 fonctionnement des bo tiers de param tres de r gulation des r gulation et le mode d emploi batiments est il organis est introuvable Les besoins de r gulation sont Linstallation d une Gestion 44 multiples chauffage clairage Technique Centralis e du contr le intrusion incendie b timent se justifie t elle consommation d eau et les batiments sont nombreux 1 3 lorsque la regulation est accus e a tort La r gulation a parfois bon dos Comparons la situation a une automobile la regulation c est la pedale d acceleration qui adapte la puissance du moteur aux besoins du conducteur Aurait on id e d accuser l acc l rateur lorsque le mo teur a des rat s De m me pour l installation de chauffage la r gulation ne pourra tre performante
66. s chaudi res sont maintenues en permanence sur leur aquastat un d calage des temp ratures d aquastat une r gl e sur 80 l autre sur 70 par ex sera utile pour viter qu elles ne s enclenchent toujours simultan ment surtout pour les chaudi res fuel qui ont besoin d une p riode de fonctionnement des br leurs la plus longue possible 2eme objectif prot ger les chaudi res classiques Devant une telle volution il est tr s utile de conna tre les caract ristiques pr cises de fonctionnement de sa chaudi re Pour une chaudi re classique le constructeur impose un d bit minimal g n ralement fix un tiers ou la moiti du d bit nominal une temp rature minimale de l eau de retour g n ralement 55 ou 60 C sous peine de retirer sa garantie Ces exigences sont g n ralement rencontr es par la pr sence d une pompe de charge ou pompe de recyclage en by pass de l installation ou mieux en s rie avec le g n rateur Le d bit minimum d ali mentation de la chaudi re est alors assur m me si les circuits se ferment et Peau froide de retour des radiateurs est m lang e a l eau chaude venant de la chaudi re Cette pompe assurera simultan ment l alimentation de la boucle primaire dont nous reparlerons l tape 2 La solution la plus simple consiste r gler l aquastat de la chaudi re la temp rature maximale 80 C par exemple Une pompe de recyclage prot ge l
67. surmont de la chemin e se refroidissait en permanence Ces 20 derni res ann es une am lioration est apparue la temp rature de maintien de la chaudi re est li e la temp rature ext rieure On parle d une r gulation glissante sur sonde ext rieure La chau di re est r gl e 80 en janvier et 50 en avril sauf si une limite basse est pr vue pour les besoins de l eau chaude sanitaire ou pour des raisons de condensation Aujourd hui avec l apparition de la r gulation num rique une nouvelle logique appara t ce sont les circuits consommateurs qui vont d finir la temp rature minimale de chauffe Si le circuit sud demande 85 C et le circuit nord 43 C la chaudi re sera inform e qu une temp rature de 50 C est suffisante A pr sent la r gulation num rique peut avertir la chaudi re des besoins des consommateurs et la chau di re peut se maintenir tr s basse temp rature sans risque de corrosion si elle est con ue tr s basse temp rature gt C est l nergie qui est gagnante puisque les pertes sont limit es au minimum en r gulant les chaudi res en cascade A nouveau les logiques sont en cours d volution Si une cascade est mise en place c est notamment pour ne mettre en route qu une petite chaudi re si les besoins sont limit s Pourquoi un camion lorsqu une camionnette suffit Classiquement les chaudi res seront mises en route l une apr s l autre en fonction de l augment
68. t n atteint pas les 16 de gr s Une consigne de 14 pour les p riodes d ar r t est g n ratrice d encore plus d cono mie de combustible encore faut il que la relance puisse tre maitris e Id alement c est un optimiseur qui g rera les intermittences Le principe de base du travail de l optimiseur consiste couper au plus t t et relancer au plus tard tout en conservant le confort intact C est ainsi que la temp rature moyenne int rieure sera la plus basse et que donc les conomies seront les plus importantes Dur e 1 d inoccupation M me si ces chiffres sont nuancer en fonction de l inertie Arr t total forc e 4 gt gt et de l isolation des b timents voir chapi tre 1 les ordres de grandeur d conomie g n r e par un optimiseur sont les suivants 30 96 d conomie si l intermittence est appliqu e sur un batiment chauff en continu 15 20 si le b timent dispose d j d un abaissement de temp rature d eau 5 10 96 si le b timent dispose d j d une r gulation classique avec sonde int rieure et horloge 34 Mais cette vision doit tre compl t e OCCUPE INOCCUPE OCCUPE Avancement de l arr t en Elevation de la fonction de la temp rature temp rature d air ambiante apr slarelance Effacement de Programme horaire l intermittence en avec retardement fonction de la optimis de la temp rature relance e
69. tiques adaptees au secteur public Lors de la s lection d un mat riel de r gulation il faut avoir en t te que cet quipement constitue l inter face entre l installation et les occupants La plupart d entre eux ne savent pas o est la chaufferie ne pourront jamais acc der a la programmation des temp ratures C est heureux pour le gestionnaire mais c est frustrant pour l occupant qui se sent incapable d agir en cas d inconfort Une r union qui se termine plus tard que pr vu cela arrive Regulateur Usage qe l Technique Suivant le type d occupant il faut pouvoir lui donner le moyen d agir qui lui convient La biblioth caire devrait avoir acces a un thermostat ou a une vanne thermostatique adaptable a ses besoins Par contre dans les couloirs voire dans les classes des vannes lt institutionnelles gt peuvent tre plus adapt es Il s agit de vannes tr s robustes permettant la limitation ou le blocage de la plage de r glage couronnes crantees ou ergots Une bague antivol plac e au niveau de l accouplement de la t te et du corps permet de plus d viter des vols ou des d gradations Blocage de la consigne Vanne antivol 37 2 2 situation frequente les besoins des locaux ne coincident pas avec le d coupage du r seau hydraulique Disposer de circuits hydrauliques distincts est indiqu lorsque e certains locaux profitent de beaucoup d apports de chaleur gratui
70. ts ensoleillement certains locaux doivent tre chauff s en dehors des heures scolaires salle de sport salle de r u nion conciergerie internat certains locaux ne doivent pas tre chauff s en permanence durant la journ e r fectoire biblioth que Que faire pour ameliorer la situation si Pecole ne dispose que d un seul circuit de chauffage situation 1 certains locaux profitent d apports gratuits importants Les fa ades nord et sud sont donc aliment es par de l eau a la m me temp rature Des surchauffes apparaissent dans les locaux sud d s apparition du soleil mais les locaux nord restent demandeurs La r gulation dite de la fen tre ouverte est adopt e par les occupants du sud Trois am liorations sont possibles 1 soit le placement de vannes thermostatiques sur tous les radia teurs au sud 2 soit le placement sur le circuit de distribution de vannes de zo nes ce sont des vannes 2 voies command es par une sonde d am biance situ e dans un local t moin 3 soit une modification du r seau de tuyauteries de telle sorte que chaque fa ades dispose de sa propre vanne m langeuse 1 Vannes thermostatiques e Gestion individuelle avec e Chaque radiateur doit tre quip prise en compte des situations d une vanne particuli res de chaque local e Collaboration n cessaire des occupants tentures manteaux recouvrant les vannes 2 Vannes de zone
71. ur elle l che la pression lorsque les vannes se ferment En quelle que sorte elle lt d verse le trop plein vers le retour 20 Q m3 h Encore faut il pouvoir calibrer le niveau de pression maintenu entre le depart et le retour Si Pinstallation est nouvelle le bureau d tudes conna t la pression nominale n cessaire Si l installation est ancienne on ne pourra y aller que par essai successif en diminuant progressivement la pression La pression manom trique du milieu de la courbe du circulateur voir catalogue du fournisseur est galement une indication 36 Une solution d aujourd hui le circulateur a vitesse variable Force est de constater que la solution de la vanne a pression diff rentielle n est pas tr s l gante Cr er une pression a la pompe et la l cher juste apr s sur le plan nerg tique c est un peu pousser sur Paccelerateur et le frein en m me temps Actuellement il est possible d installer un circulateur a vitesse variable la vitesse est r gul e de telle fagon que la pression du r seau reste constante Si seulement quelques vannes sont ouvertes il tour nera a vitesse r duite L achat d un circulateur avec r gulateur de vitesse int gr est rapidement amorti durant l exploitation car la consommation volue en fonction du cube de la vitesse une vitesse r duite de moiti c est une consommation lectrique divis e par 8 Des vannes thermosta
72. urnes Et donc plus la temp rature int rieure descendra plus l conomie augmentera Les chiffres d conomie repris dans le tableau pr c dent int grent d ailleurs le surcro t de consomma tion de la relance du matin Ce qui est vrai c est qu il ne faut pas descendre sous une temp rature de 12 C parce cette temp rature correspond au point de ros e de Pambiance et que des probl mes de condensation pourraient se poser parce que malgr la relance du lundi matin la temperature des murs serait trop froide et engen drerait de l inconfort pour les occupants parce que maintenir 12 C dans le local t moin o se trouve la sonde de r gulation c est main tenir l ensemble du b timent hors gel Une consigne de 14 C durant la nuit le week end et les p riodes scolaires est donc recommand e voire 12 si le b timent est sain 4 pas trop de calculs des projets Une horloge s amortit g n ralement en moins de temps qu il en faut pour r aliser les calculs Alors n h sitons pas en placer 20 2 projets de r novation de la r gulation A chaque lt zone thermique homog ne son circuit sp cifique c est le crit re essentiel pour une r alisation correcte de la r gulation Id alement le d coupage hydraulique co ncidera avec la r partition des locaux ayant des besoins simi laires e similaires au niveau des plages horaires d occupation essentiellement similaires dans les s
73. verte ou vanne thermostatique Il n est pas n cessaire de pr voir partout des vannes thermostatiques Dans l ensemble des locaux admi nistratifs par exemple les besoins sont homog nes et il peut tre tenu compte des influences diverses par la pr sence de 2 ou 3 sondes d ambiance On parle alors d une r gulation centralis e sur sonde ext rieure avec compensation par sondes d ambiance dont on prend la valeur moyenne On peut r gler la proportion d influence entre sonde ext rieure et sonde int rieure La r gulation de la pression de l eau dans les circuits par la soupape a pression diff rentielle Attention lorsqu une vanne thermostatique se ferme le d bit d eau est arr t dans la branche qui va vers le radiateur C est comme lorsqu un enfant bouche de son pouce l embouchure du jet d une fon taine les autres jets sortent plus fort En fait c est la pression qui monte dans le r seau et tous les autres radiateurs voient leur d bit augmenter Toutes les autres vannes vont se fermer un peu plus Imaginons que vers midi quelques vannes soient encore ouvertes elles re oivent toute la pression de la pompe elles ne s ouvrent que d une fraction de millimetre et se mettent a siffler 1 Une vanne thermostatique ne doit pas sentir si sa voisine vient de se fermer Il est donc utile de stabiliser la pression du r seau C est le r le de la soupape a pression diff rentielle Plac e apres le circulate
74. xt rieure 1 Si la temperature ambiante est de 21 a 17h00 alors que la consigne demande 20 jusqu a 18h00 le r gulateur prendra la d cision de couper le chauffage d s 17h00 tablant sur l inertie de l installation pour maintenir une temp rature suffisante 2 Par tr s grands froids 5 10 ext il faut se m fier d une coupure du chauffage la nuit et surtout le week end Elle aurait pour cons quence de ne plus pouvoir r chauffer le b timent suffisamment vite le lundi matin par manque de surpuissance L optimiseur le sait Il limitera Pabaissement de temp ra ture nocturne en fonction de la puissance de l installation de chauffage 3 Cette connaissance de la capacit de chauffe en regard l inertie du b timent l optimiseur va Pexploiter pour relancer l installation au plus tard 7h80 du matin par exemple si en une demi heure le b timent atteint son niveau de consigne S il se trompe il arrive 30 minutes trop t t par exemple il enregistre cet cart comprend que la puissance de la chaudi re est plus lev e que pr vu modifie les param tres qui lui permettront d estimer plus justement les choses demain Plus fort encore comme il tient compte de la temp rature int rieure pour d cider du d marrage il sait qu il faut d marrer plus t t un lundi matin qu un mardi 4 De plus puisque le confort humain est influenc par la temp rature froide des murs et des sols et

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Manual del usuario - FreeStyle Optium Neo  User`s Manual (Rev.1.20)    MODE D`EMPLOI CROCHET DE SUSPENSION  1 リモコン送信機の登録方法    

Copyright © All rights reserved. Failed to retrieve file