Le chauffage pour les snuls

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Le chauffage pour les snuls



27/03/2014 Vieux  
  38 ans, Liège
 
Bonjour à tous,

Petite idée ce matin, c'est d'ouvrir ce post afin d'expliquer quelques points fondamentaux à comprendre dans plusieurs thèmes liés à une installation de chauffage.

J'espère que certains collègues se mêleront au jeu. Ce afin d'alimenter une base de données qui pourraient servir à beaucoup de personne.

Je ne compte pas trop rentrer dans le détail, car ce domaine est vaste, et sur un forum, ça risque de partir rapidement en cacahuète, et devenir très brouillon.

Afin, que ce soit accessible aisément aux futurs lecteurs, je vais réserver quelques pages, j'espere que vous ne prendrez pas cet acte de manière négative.

Ce sera un test, je ne suis pas prof, peut être aussi que je souffre d'un manque de pédagogie. Nous verrons cela .
J'espere néanmoins que cette démarche vous sera utile.
27/03/2014 Vieux  
  38 ans, Liège
 
Le surdimensionnement d'un Générateur de chaleur est inutile

Je vais tenter de vous expliquer pourquoi une chaudière surdimensionnée consomme plus qu'elle ne devrait.
Aussi, par après, je proposerai une méthode simple et efficace afin de dimensionner une chaudière en 30 minutes. MAX!

Tout d'abord, n'oublions pas que mes explications se basent sur un système en fonction, cad, un cas où il y a une demande de chaleur.

La chaudière la moins énergivore est celle qui ne s'arrête jamais. (Certains sauteront au plafond, mais lisez la suite)

Tout comme une voiture, la chaudière doit effectuer un travail. La voiture, consommera moins si elle doit effectuer un trajet de 100 Km en 1 heure, en roulant précisément à 100Km/h. C'est pareil pour une chaudière.
Si la chaudière doit apporter X Kwh, il est préférable qu'elle les apporte sans s'arrêter. Les cycles ON-OFF sont très énergivores.
Comment expliquer cela ?
Tout d'abord, il faut savoir qu'un allumage (gaz-mazout-pellet) souffre d'une instabilité au niveau de la combustion. Les pressions d'air/fumées sont instables, les résultats de combustion sont très mauvais à ce moment. Le rendement est très faible (Il y a des pertes d'energie)
Il faut donc minimiser ces pertes en diminuant ces cycles ON-OFF.
Aussi, une chaudière perd de l'energie, s'il y a trop d'énergie produite, une partie de celle ci, sera perdue.

Exemple très exagéré pour imager.

Une chaudière qui n'est raccordée à rien !
Tout le système de régulation, de vase d'expansion, etc. y est mais 1 bouchon sur le départ, un bouchon sur le retour.
>>>>
1ere mise en route: Allumage de la flamme, les 30 premieres secondes, le rendement est très bas, la flamme est provisoirement instable, la combustion n'est pas de qualité.
La température monte, il y a consommation. La flamme se stabilise, le rendement devient bon, la température continue de monter, mais il y a toujours consommation.
Le fait que la chaudière ne soit raccordé à rien, l'on peut dire qu'elle produit trop d'energie par rapport au besoin, elle est donc surdimensionnée.
Cette chaudière va rapidement atteindre la température maximum admissible par la régulation et s'arreter.
Cependant, il y a des pertes d'energie dans la pièce, cette température va descendre, et la chaudière devra se rallumé pour monter son eau à la tempérarure de consigne.
Ce phénomène se produira ad vitam eternam. Quelle surconsommation !!!!!!!

Et bien, l'on peut imaginé qu'une chaudière surdimensionnée de 10 kw, serait comme....
Une chaudière bien dimensionnée qui ne s'arretera pas, qui consommera exactement ce qu'elle doit consommé pour fournir son travail, MAIS qu'il y aurait à coté, une chaudière de 10 kW qui ne serait pas raccordée au circuit hydraulique, et qui aurait la même attitude (oui , elle est VIVANTTTE !!) que ce que j'ai décrit plus haut.

Suite

Les fabricants étant conscients du problème ont développé dans la mesure du possible des chaudières modulantes. Cette technologie est surtout destinée au chaudière GAZ.
Il existe cependant certaines marques qui développent les versions MAZOUT modulante. (Mais la technologie n'est pas aussi précise et avantageuse que pour le gaz, présentement)

Malgré cette modulation de puissance, le dimensionnement reste important.
Car, il faut savoir qu'en général, ces chaudières sont conçues pour une plage de modulation d'un rapport de 1/5 . La puissance totale choisie aura donc un effet sur le comportement de la chaudière. Même si elle module.
Car Admettons, que les besoins d'un bâtiment soit de 24 kW pour une température de -10°C, si une chaudière de 35 kW est installée. Le phénomène décrit (consommation excessive) sera présent, mais décalé dans l'année.
Cad.....
Au lieu d'être surdimensionnée à -10 °c Jusque 20°C . Elle sera surdimensionnée peut être à partir de 13°c extérieure jusque 20°C, car sa puissance minimale n'etant qu' 1/5 de 35 Kw (dans ce cas cité) cad 7 KW, les besoins réèls du bâtiment à 13°C seront peut être de ....5 Kw ?>>> Cycle On-OFF.

AUSSI : n'oublions pas que les déperditions sont calculées sur base su batiment entier, hors, nous ne chauffons pas toute les pièces en même temps ! A quoi bon produire 7 Kw, si seulement 2 radiateurs de 1500 Watts chacun sont ouverts ?

Donc le dimensionnement précis reste IMPORTANT même dans le cas d'une chaudière modulante. Ce afin de permettre à la chaudière de descendre le plus bas possible en puissance.
( Je ne vais pas rentrer dans le détail, mais sachez qu'une régulation par sonde extérieure, permet une meilleure réactivité de la modulation)


Maintenant l'importance du choix de puissance d'une chaudière a été évoqué et expliquer dans les grandes lignes , je vais tenter de vous donner une méthode qui vous permettra de vous rapprocher un minimum du besoin du bâtiment. Bien que le calcul sera trop imprécis pour se dire que le système est TRES BIEN dimensionné, cette méthode vous permettra, de savoir si votre installateur se sent concerné par votre consommation ou non.

Partons du préambule que l'on chauffera tout le batiment à 20 °C par une température de -10°C.

L'energie se "déplace" du plus chaud vers le plus froid, il s'agit d'un principe thermodynamique inchangeable.
Cette énergie se déplace de 3 manières, La convection , la conduction et le rayonnement
La convection est le transfert de l'energie par le mouvement d'un fluide (ici , l'air)
La conduction est le transfert de l'energie à travers une matière , par contact (ici les parois)
La rayonnement est le transfert par onde infra rouge (sans matière) tel que le soleil.

Nous nous focaliserons sur la convection et sur la conduction.

>>> Pertes par la transmission des parois
>>> Pertes par la ventilation (controlée ou non)

[COLOR="rgb(46, 139, 87)"]1. Les pertes par transmission des parois. [/color]
Afin de diminuer le temps de calcul, on simplifiera le calcul précis des déperditions.
Nous calculerons l'ensemble du batiment comme s'il ne s'agissait que d'une pièce.

Cette pièce est constituée de 4 murs , un plancher, un toit et le vitrage

Le calcul consiste à appliquer la formule suivante:

Surface de la paroi * Le coéf U (je donnerai des moyennes) * la différence de température entre l'intérieur du mur (partie de l'habitation) et l'extérieur du mur (en dehors de l'habitation)
Prenons un exemple:

Mur n°1 Qui est un mur extérieur:
Sa surface est : 7 mètres de large sur 8 mètres de haut >>> 56 m².
Son coeff U (Mur de brique sans isolant) 1,4
Le Delta T° (différence entre intérieur et ext) : 20°C - (-10°C) = 30°C
-----> 56 m² * 1,4 * 30 = 2352 Watts .
Donc cette paroi perdra 2353 Watts (il faudra apporter donc 2353 watts pour MAINTENIR
20°C dans le local, POUR CETTE PAROI!!!)


REMARQUE: il est possible que la partie extérieur de la paroi soit un intérieur: Exemple d'un mur mitoyen, Dans ce cas, il faut donc réflechir au Delta T°. Par ex: Chez vous 20°C, chez le voisin (pire des cas) 10°C>>> Delta T° = 20°C -10°C = 10°C (et non 30°c comme pour un mur extérieur)

Maintenant qu'on connait le mécanisme, il faut donc :
Calculer l'ensemble des surfaces.
Cad: Les murs, les vitres, le plancher, le toit.
Calculer le Delta T° de chacune:
Les cas possibles:
Parois en contact avec l'extérieur: 30°C
Parois en contact avec un voisin: 10°C (deja large comme sécurité)
Parois en contact avec une cave non chauffée: 15°C
Parois en contact avec un vide ventillé: 25°C
Parois en contact direct avec de la terre: 20°C
(je prends bien sur des valeurs moyennes, la norme est plus complexe que cela, mais je trouve qu'il faut rester simple, et se rapprocher d'une réalité sans pour autant entrer dans le détail)

Choisir Son coefficient U

Les cas possibles en fonction de l'habitation:
Mur extérieur:
* Briques sans isolant: 1,4
* Brique + 4cm isolant: 0,6
* Brique + 8 cm isolant: 0,3
(avec des sécurités!)

Sol:
* dalle sans isolant: (par exemple Hourdis + chape + carrelage) 2,2
* Dalle avec isolant PU 4 cm : 0,8
* Dalle avec 8 cm PU isolant : 0,3

Vitre:
Ancien double vitrage: 2,8
Double vitrage environ 10 ans: 1,8
Nouveau double vitrage: 1,1
Simple vitrage: Remplacer cela pour commencer

Toit:
Sans isolant: Arranger cela pour commencer
10 cm Isolant Laine de roche : 0,4
20 cm de laine de roche: 0,2
10 cm de PU: 0,25



Petite Pause: Un exemple d'une habitation arrive.
Eventuellement, si quelqu'un est dans un cas, qu'il poste les données nécessaires

Dernière modification par alex1978 27/03/2014 à 20h45.
27/03/2014 Vieux  
  38 ans, Liège
 
réservé .................................................. ....
27/03/2014 Vieux  
  38 ans, Liège
 
Par JIHEMEL, L'importance du vase d'expansion

On va commencer par ce grand négligé qu'est le vase d'expansion et qui est un organe ESSENTIEL et MÉGA-IMPORTANT dans une installation de chauffage.
Je me souviens d'une soirée d'information PNEUMATEX donnée par un super formateur, Karl un "Monsieur" qui nous a fait partager sa "passion" pour les problèmes d'hydraulique dans les installations de chauffage avec photos des dégâts à l'appui
Il nous disait: un (bon) vase d'expansion, c'est l'assurance-vie de votre installation de chauffage !

Le vase d'expansion a notamment 2 rôles:
compenser les variations de volume que subit la masse d'eau de l'installation suite aux variations de la t° de l'eau.
maintenir la pression dans l'installation quand celle-ci est complètement refroidie. La pression du vase doit empêcher une dépression dans l'installation et ainsi la pénétration d'air qui est une source de corrosion.
On comprend donc que le vase d'expansion ce n'est pas du YAKA...
Or, c'est ce qui se passe le plus souvent...
Le vase est choisi au "pifomètre, sorti de sa boite et vissé tel quel... ENFER ET DAMNATION !!!
EN EFFET:
Le volume du vase d'expansion doit être déterminé par rapport au volume d'eau de l'installation. Par exemple, à puissance égale, on ne met pas le même vase sur une installation avec des convecteurs, des radiateurs ou du chauffage sol.
Cela veut dire qu'à de rares exceptions près, le vase d'expansion incorporé aux chaudières murales est presque toujours trop petit. Il faut y ajouter un vase d'expansion complémentaire en fonction du volume réel de l'installation.
La pression du vase d'expansion doit être vérifiée et ajustée suivant la hauteur manométrique de l'installation > 1 Bar = 10 M CE (CE = colonne d'eau), la pression de remplissage à froid sera supérieure de 0,1 à 0,2 B à la pression initiale du vase d'expansion
(Ça me fait toujours "sursauter" de lire sur ce forum certains intervenants qui conseillent avec "aplomb" de remplir les installations à 2 voire 2,5 bars... sans rien savoir de la hauteur de CE)
Dans une maison familiale avec un étage, on gonflera le plus souvent le vase d'expansion à 1,0 B et on remplira à 1,1-1,2 B

En vrac, quelques trucs :
A la mise en service, on fait momentanément monter la pression à 2,5 B pour s'assurer que la membrane du vase d'expansion se décolle correctement (on l'entend faire "clac"). Ensuite on ramène la pression à la valeur de travail

Comment vérifier si un vase est OK ?
Quand quand on frappe le vase, s'il sonne "plein", il est certainement KO. Mais un vase qui sonne "creux" peut être KO aussi
Donc, voici un truc infaillible:
Si lors de la montée en t°, vous voyez la pression varier de façon importante et descendre lorsque ça refroidit, à coup sur il y a un problème de vase d'expansion.
soit:
il est trop petit > placer un vase plus volumineux, ou ajouter un 2ème vase
il n'y a plus d'azote dans le vase > remplacer

J'ai rarement vu un vase d'expansion de gamme "ordinaire" âgé de plus de 10 ans qui était OK. Étant donné le modique prix d'un vase et l'importance de cet organe, on pourrait presque conseiller de le remplacer systématiquement au moins tous les dix ans
Et tant qu'on y est, quand on remplace le vase, on peut aussi remplacer la soupape de sécurité/manomètre qui n'ont probablement pas mieux vieillit que le vase d'expansion...

Les vases d'expansions, il y en a des bon marché et des plus chers...
Mais les plus chers (FLEXCON, PNEUMATEX pour ne citer que 2 marques) valent vraiment la différence de prix, car au lieu d'une "bête" membrane, ces vases ont une vessie butyle bien plus résistante. Personnellement, je ne place plus que du PNEUMATEX. Que représente le prix du vase d'expansion par rapport au prix total d'une installation ?? Peanuts ! (et pour rappel c'est l'assurance-vie qui va empêcher la corrosion)

La pression du vase d'expansion est à contrôler périodiquement. Idéalement, pour ce faire je conseille de placer en amont du vase une vanne à cabochon, spécialement "étudiée pour", ou un clapet permettant le démontage/contrôle du vase sans vidanger l'installation.

Je pourrais encore en dire beaucoup sur ce sujet, mais pour plus d'infos et approfondir la question, je vous recommande de cliquer ci-dessous:


Fiche d'info TOTAL MAZOUT: LE VASE D'EXPANSION

CSTC: DIMENSIONNEMENT ET INSTALLATION VASE D'EXPANSION

Dernière modification par alex1978 27/03/2014 à 19h37.
27/03/2014 Vieux  
  30 ans, Namur
 
ça m'intéresse
27/03/2014 Vieux  
 
  45 ans, Liège
 
Très bonne initiative... Je me retrouve justement en pleins devis...
Mais une chaudière modulante est-ce qu'elle n'évite justement pas tous ces cycles on/off???
27/03/2014 Vieux  
 
  Namur
 
On va commencer par ce grand négligé qu'est le vase d'expansion et qui est un organe ESSENTIEL et MÉGA-IMPORTANT dans une installation de chauffage.
Je me souviens d'une soirée d'information PNEUMATEX donnée par un super formateur, Karl un "Monsieur" qui nous a fait partager sa "passion" pour les problèmes d'hydraulique dans les installations de chauffage avec photos des dégâts à l'appui
Il nous disait: un (bon) vase d'expansion, c'est l'assurance-vie de votre installation de chauffage !

Le vase d'expansion a notamment 2 rôles:
  • compenser les variations de volume que subit la masse d'eau de l'installation suite aux variations de la t° de l'eau.
  • maintenir la pression dans l'installation quand celle-ci est complètement refroidie. La pression du vase doit empêcher une dépression dans l'installation et ainsi la pénétration d'air qui est une source de corrosion.
On comprend donc que le vase d'expansion ce n'est pas du YAKA...
Or, c'est ce qui se passe le plus souvent...
Le vase est choisi au "pifomètre, sorti de sa boite et vissé tel quel... ENFER ET DAMNATION !!!
EN EFFET:
Le volume du vase d'expansion doit être déterminé par rapport au volume d'eau de l'installation. Par exemple, à puissance égale, on ne met pas le même vase sur une installation avec des convecteurs, des radiateurs ou du chauffage sol.
Cela veut dire qu'à de rares exceptions près, le vase d'expansion incorporé aux chaudières murales est presque toujours trop petit. Il faut y ajouter un vase d'expansion complémentaire en fonction du volume réel de l'installation.
La pression du vase d'expansion doit être vérifiée et ajustée suivant la hauteur manométrique de l'installation > 1 Bar = 10 M CE (CE = colonne d'eau), la pression de remplissage à froid sera supérieure de 0,1 à 0,2 B à la pression initiale du vase d'expansion
(Ça me fait toujours "sursauter" de lire sur ce forum certains intervenants qui conseillent avec "aplomb" de remplir les installations à 2 voire 2,5 bars... sans rien savoir de la hauteur de CE)
Dans une maison familiale avec un étage, on gonflera le plus souvent le vase d'expansion à 1,0 B et on remplira à 1,1-1,2 B


En vrac, quelques trucs :
A la mise en service, on fait momentanément monter la pression à 2,5 B pour s'assurer que la membrane du vase d'expansion se décolle correctement (on l'entend faire "clac"). Ensuite on ramène la pression à la valeur de travail

Comment vérifier si un vase est OK ?
Quand quand on frappe le vase, s'il sonne "plein", il est certainement KO. Mais un vase qui sonne "creux" peut être KO aussi
Donc, voici un truc infaillible:
Si lors de la montée en t°, vous voyez la pression varier de façon importante et descendre lorsque ça refroidit, à coup sur il y a un problème de vase d'expansion.
soit:
il est trop petit > placer un vase plus volumineux, ou ajouter un 2ème vase
il n'y a plus d'azote dans le vase > remplacer

J'ai rarement vu un vase d'expansion de gamme "ordinaire" âgé de plus de 10 ans qui était OK. Étant donné le modique prix d'un vase et l'importance de cet organe, on pourrait presque conseiller de le remplacer systématiquement au moins tous les dix ans
Et tant qu'on y est, quand on remplace le vase, on peut aussi remplacer la soupape de sécurité/manomètre qui n'ont probablement pas mieux vieillit que le vase d'expansion...

Les vases d'expansions, il y en a des bon marché et des plus chers...
Mais les plus chers (FLEXCON, PNEUMATEX pour ne citer que 2 marques) valent vraiment la différence de prix, car au lieu d'une "bête" membrane, ces vases ont une vessie butyle bien plus résistante. Personnellement, je ne place plus que du PNEUMATEX. Que représente le prix du vase d'expansion par rapport au prix total d'une installation ?? Peanuts ! (et pour rappel c'est l'assurance-vie qui va empêcher la corrosion)

La pression du vase d'expansion est à contrôler périodiquement. Idéalement, pour ce faire je conseille de placer en amont du vase une vanne à cabochon, spécialement "étudiée pour", ou un clapet permettant le démontage/contrôle du vase sans vidanger l'installation.

Je pourrais encore en dire beaucoup sur ce sujet, mais pour plus d'infos et approfondir la question, je vous recommande de cliquer ci-dessous:

Fiche d'info TOTAL MAZOUT: LE VASE D'EXPANSION

CSTC: DIMENSIONNEMENT ET INSTALLATION VASE D'EXPANSION
27/03/2014 Vieux  
 
  31 ans, Hainaut
 
Très bonne initiative. J'ai hate d'en apprendre plus sur le dimensionnement des radiateurs, des tuyauteries etc...
31/03/2014 Vieux  
  38 ans, Hainaut
 
pour calculer plus ou moins les déperditions de la maison, tel qu'expliqué ci-dessus, j'ai utilise la feuille excel disponible sur www.energieplus-lesite.be

voila le lien pour le fichier : http://www.energieplus-lesite.be/fil...ThermiqueK.xls
Il donne directement la puissance nécessaire en Kw pour la chaudiere.
01/04/2014 Vieux  
  38 ans, Liège
 
Bonjour moustic,

J'ai testé le calcul des coeff U au boulot.
Simple et très efficace, à partir du moment ou on connait 1 peu
Sympa ce lien. Merci pour l'info
Je le mettrai en post it
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