guide-rage-chaudieres-pac-hybrides-2015

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P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E N T D E S P R O F E S S I O N N E L S

« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »

www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr

G

N

R GN

CHAUDIÈRES HYBRIDES

OU POMPES À CHALEUR

HYBRIDES

NNN

MRRM MMMM

NN

RRN

RRR

RR

R

N

RGRRR

L e Grenelle Nnvironnement a fixé pour les bâtiments neufs et existants des objectifs ambitieux en matière d’économie et de production d’énergie. Le secteur du bâtiment est engagé dans une mutation de très grande ampleur qui l’oblige à une qualité de réalisation fondée sur de nouvelles règles de construction.

Le programme « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM » a pour mission, à la demande des Pouvoirs Publics, d’accompagner les quelque

37M MMM entreprises et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des acteurs de la filière dans la réalisation de ces objectifs.

Mous l’impulsion de la CRPNB et de la NNB, de l’RQC, de la CRPRNC

Construction et du CMRB, les acteurs de la construction se sont rassemblés pour définir collectivement ce programme. Ninancé dans le cadre du dispositif des certificats d’économies d’énergie grâce à des contributions importantes d’NGN (MM millions d’euros) et de GGN MNNZ (M millions d’euros), ce programme vise, en particulier, à mettre à jour les règles de l’art en vigueur aujourd’hui et à en proposer de nouvelles, notamment pour ce qui concerne les travaux de rénovation. Ces nouveaux textes de référence destinés à alimenter le processus normatif classique seront opérationnels et reconnus par les assureurs dès leur approbation ; ils serviront aussi à l’établissement de manuels de formation.

Le succès du programme « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM » repose sur un vaste effort de formation initiale et continue afin de renforcer la compétence des entreprises et artisans sur ces nouvelles techniques et ces nouvelles façons de faire. Gotées des outils nécessaires, les organisations professionnelles auront à cœur d’aider et d’inciter à la formation de tous.

Les professionnels ont besoin rapidement de ces outils et « règles du jeu » pour « réussir » le Grenelle Nnvironnement.

Alain MAUGARD

Président du Comité de pilotage du Programme

« Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM »

Président de QNRLRBRR

P R R G R R M M N G ’ R C C R M P R G N N M N N R G N M P R R N N M M R R N N N L M

« Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM »

Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construction, afin de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

www.reglesdelartNgrenelleNenvironnementNMMMM.fr

AVANT-

PROPOS

Rfin de répondre au besoin d’accompagnement des professionnels du bâtiment pour atteindre les objectifs ambitieux du Grenelle Nnvironnement, le programme « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM » a prévu d’élaborer les documents suivants :

Les Recommandations Professionnelles « Règles de l’Rrt Grenelle

Nnvironnement MMMM » sont des documents techniques de référence, préfigurant un avantNprojet NN GRN, sur une solution technique clé améliorant les performances énergétiques des bâtiments. Leur vocation est d’alimenter soit la révision d’un NN

GRN aujourd’hui en vigueur, soit la rédaction d’un nouveau NN

GRN. Ces nouveaux textes de référence seront reconnus par les assureurs dès leur approbation.

Les Guides « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM » sont des documents techniques sur une solution technique innovante améliorant les performances énergétiques des bâtiments. Leur objectif est de donner aux professionnels de la filière les règles

à suivre pour assurer une bonne conception, ainsi qu’une bonne mise en œuvre et réaliser une maintenance de la solution technique considérée. Rls présentent les conditions techniques minimales à respecter.

Les Calepins de chantier « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement

MMMM » sont des mémentos destinés aux personnels de chantier, qui illustrent les bonnes pratiques d’exécution et les dispositions essentielles des Recommandations Professionnelles et des

Guides « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM ».

Les Rapports « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM » présentent les résultats soit d’une étude conduite dans le cadre du programme, soit d’essais réalisés pour mener à bien la rédaction de Recommandations Professionnelles ou de Guides.

Les Recommandations Pédagogiques « Règles de l’Rrt Grenelle

Nnvironnement MMMM » sont des documents destinés à alimenter la révision des référentiels de formation continue et initiale. Nlles se basent sur les éléments nouveaux et/ou essentiels contenus dans les Recommandations Professionnelles ou Guides produits par le programme.

L’ensemble des productions du programme d’accompagnement des professionnels « Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM » est mis gratuitement à disposition des acteurs de la filière sur le site Rnternet du programme : http://www.reglesdelartNgrenelleNenvironnementNMMMM.fr

3

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

S

l

mmaire

1 - Introduction

........................................................................................ 5

2 - Principe de fonctionnement

.................................................. 6

3 - Caractéristiques techniques des produits du marché

.................................................................................................... 8

4 - Stratégie de régulation et conséquences sur la consommation

........................................................................ 12

4.M. • Les stratégies de régulation ..................................................................................... MM

4.M. • Rtude de cas .............................................................................................................. M4

5 - Étude de faisabilité

...................................................................... 17

M.M. • Gimensionnement ..................................................................................................... M7

M.M. • Rmplantation .............................................................................................................. M8

M.M.M. • Rmplantation à l’intérieur ............................................................................. M8

M.M.M. • Rmplantation à l’extérieur ............................................................................ M9

M.3. • Rutres vérifications ................................................................................................... M9

6 - Installation et mise en service

........................................... 21

7 - Entretien et maintenance

...................................................... 23

7.M. • Ntat de lieux ................................................................................................................ M3

7.M. • Rérifications et opérations d’entretien ..................................................................... M4

7.3. • Rntervention de dépannage ....................................................................................... M6

8 - Références

.......................................................................................... 27

8.M. • Références réglementaires ....................................................................................... M7

8.M. • Références normatives ............................................................................................. M8

8.3. • Rutres documents ..................................................................................................... M8

4

Conception : LNNRX – Rllustrations : CRMRRC – Nditeur : RQC – RMBN : 978NMN3M443N3MMNM

Introduction

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

M

Ce guide traite des chaudières hybrides ou pompes à chaleur hybrides destinées à être installées dans l’habitat individuel neuf ou rénové.

Russi appelés générateurs hybrides, ils associent une chaudière et une pompe à chaleur air extérieur/eau. Rls désignent des ensembles manufacturés indissociables.

Ce document décrit le principe de fonctionnement de ces générateurs, la phase de validation de la solution technique, leur installation et leur entretien.

Les systèmes de chaudières en relève de pompes à chaleur ne font pas l’objet de ce guide.

!

Les technologies de chaudières hybrides ou pompes à chaleur hybrides proposées par les industriels étant susceptibles d’évoluer rapidement, il est précisé que le présent guide repose sur les produits commercialisés au moment de sa rédaction et non sur les produits en cours de développement.

M

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Principe de fonctionnement

M

6

Nn générateur hybride comprend :

• une chaudière fonctionnant au gaz ou au fioul ;

• une pompe à chaleur air extérieur/eau fonctionnant à l’électricité ;

• l’équipement hydraulique associé ;

• une régulation pilotant l’ensemble et gérant la mise en marche et l’arrêt des deux générateurs.

Rl permet d’assurer la production de chaleur pour le chauffage et pour l’eau chaude sanitaire.

Ces générateurs peuvent être installés en habitat neuf ou existant.

Ceux destinés à la rénovation disposent d’une pompe à chaleur de puissance supérieure à ceux destinés au neuf.

La réglementation thermique MMMM prend en compte certains généraN teurs hybrides. Rinsi, d’après l’arrêté du M3 octobre MMM4 remplaçant l’arrêté du M9 octobre MMMM relatif à l’agrément de la demande de titre

R, un générateur hybride est « un système de chauffage et de producN tion d’eau chaude sanitaire composé :

• d’une chaudière à condensation à combustible liquide ou gazeux d’une puissance nominale inférieure à 7M kW ;

• d’une pompe à chaleur électrique air extérieur/eau d’une puisN sance nominale utile inférieure à M kW ;

• d’un système de régulation permettant une commutation entre les deux générateurs en fonction de leurs performances en

énergie primaire ;

• dans le cas où la pompe à chaleur participe à la production accuN mulée d’eau chaude sanitaire, d’un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire qui doit avoir un volume inférieur ou égal à

MMM litres. »

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

L’arrêté indique que si le générateur hybride propose, en plus d’une régulation sur l’énergie primaire, un autre type de régulation, la consommation conventionnelle d’énergie primaire de chauffage sera augmentée de 3%.

La régulation gère le fonctionnement des deux générateurs pour assurer en permanence la performance globale optimale selon le criN tère de régulation choisi (minimiser la consommation d’énergie priN maire, le coût de l’énergie, ou les émissions de CR

M

à termes).

Nn effet, les performances de la pompe à chaleur et de la chaudière varient avec les conditions de température d’eau et de température extérieure. G’une façon générale :

• le coefficient de performance de la pompe à chaleur diminue lorsque la température extérieure baisse et lorsque la tempéraN ture d’eau augmente ;

• le rendement de la chaudière diminue lorsque la température de retour d’eau augmente (cas d’une chaudière à condensation).

Le système peut se présenter sous deux formes

(Nigure M)

:

• monobloc : les deux systèmes de production sont regroupés dans un même module intérieur ;

• en éléments séparés : le système est composé de l’unité extéN

rieure de la pompe à chaleur et d’un module intérieur (cf. 3).

Les systèmes en éléments séparés nécessitent soit une liaison de fluide frigorigène, soit une liaison hydraulique entre le module extéN rieur et le module intérieur. Le module intérieur est proposé en soluN tion murale ou au sol.

s

Nigure M : Mchémas de principe des générateurs hybrides monobloc et en éléments séparés

7

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Caractéristiques techniques des produits du marché

3

8

Les systèmes présents sur le marché se différencient par les types de chaudières, de pompes à chaleur, les puissances calorifiques, les racN cordements des éléments, les modes de régulation et les modes de production de l’eau chaude sanitaire.

Les caractéristiques des chaudières intégrées dans un générateur hybride

Les chaudières sont disponibles en type mural ou au sol. Les chauN dières murales fonctionnent au gaz tandis que les chaudières au sol peuvent être alimentées en fioul ou en gaz. Nlles produisent de l’eau jusqu’à la température de 8M °C si nécessaire. La puissance calorifique maximale de la chaudière est généralement comprise entre MM et

3M kW. Les chaudières disposent d’un raccordement de type étanche

(« ventouse ») ou par conduit de fumée.

Les caractéristiques des pompes à chaleur intégrées dans un générateur hybride

Les pompes à chaleur sont disponibles en version monobloc ou en

éléments séparés. Le fluide frigorigène utilisé est actuellement du

R4MMR ou du RM34a. Les compresseurs se déclinent soit en technoN logie à variation de vitesse de type Rnverter, soit en tout ou rien. Les puissances calorifiques disponibles varient de M à M6 kW et les coefN ficients de performance affichés sont compris entre 3,4 et M (selon la norme NN NN M4MMMNM à +7/+3M°C). L’alimentation électrique est en monophasé ou en triphasé pour les puissances calorifiques plus importantes.

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Les systèmes en éléments séparés

Le module extérieur de la pompe à chaleur et le module intérieur peuvent être raccordés de façons différentes :

• soit par une liaison de fluide frigorigène ;

• soit par une liaison hydraulique ;

• soit par l’intermédiaire d’un module hydraulique.

Gans le cas d’une liaison de fluide frigorigène

(Nigure M)

, la pompe à chaN leur, comme un système en éléments séparés, comporte deux parN ties : une extérieure (évaporateur, compresseur et détendeur) et une intérieure (condenseur) intégrée au module intérieur.

s

Nigure M : Nxemple d’un système en éléments séparés avec liaison de fluide frigorigène

Gans le cas d’une pompe à chaleur monobloc, le fabricant fournit un kit de raccordement à la liaison hydraulique

(Nigure 3)

. Rl n’y a pas à intervenir sur le réseau de fluide frigorigène. Le circulateur du réseau hydraulique peut être intégré à la pompe à chaleur, comme sur le schéma.

 

 

  s

Nigure 3 : Nxemple d’un système en éléments séparés avec liaison hydraulique

9

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Nn autre montage possible consiste à raccorder la pompe à chaleur monobloc et la chaudière par l’intermédiaire d’un module hydraulique

(Nigure 4)

. Le circulateur de la liaison hydraulique est intégré à la pompe

à chaleur.

s

Nigure 4 : Nxemple d’un système en éléments séparés avec liaison hydraulique et module hydraulique

Les systèmes monoblocs intérieurs

Nn système monobloc intérieur

(Nigure M)

ne nécessite aucune liaison entre la pompe à chaleur et la chaudière. Nne amenée d’air extérieur et un rejet sont à prévoir, ainsi que l’évacuation des produits de comN bustion de la chaudière.

MM s

Nigure M : Nxemple d’un système monobloc intérieur

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

La régulation

La régulation du chauffage est en fonction de la température extéN rieure, avec éventuellement prise en compte de la température ambiante. La gestion de la mise en marche et de l’arrêt de la chauN dière et de la pompe à chaleur est établie en fonction de paramètres

énergétiques ou financiers, qui prennent en compte la combinaison de différents paramètres (température extérieure, départ et retour

chauffage). Ce point est traité au chapitre 4 (cf. 4).

La production de chauffage

L’ensemble des régimes de température de chauffage sont possibles, du régime 8M/6M°C au régime basse température 4M/3M °C alimentant un plancher chauffant. Ce dernier est à privilégier pour que la pompe à chaleur fonctionne avec les meilleures performances. Nn ou plusieurs réseaux de chauffage peuvent être alimentés. Gans certains cas, par exemple pour un plancher chauffant, une vanne à trois voies de réguN lation en mélange est nécessaire.

La production d’eau chaude sanitaire

La production d’NCM est de type instantanée, microNaccumulée ou accumulée. Nn volume de stockage peut être déjà intégré à la chauN dière dans le module intérieur, intégré au module hydraulique ou ajouté à l’installation. Gans certains cas, la production est assurée entièrement par la chaudière. Gans d’autres cas, la pompe à chaN leur préchauffe l’eau tout en conservant le mode de régulation décrit ciNdessus et la chaudière apporte le complément d’énergie pour atteindre la température d’eau souhaitée.

MM

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Stratégie de régulation et conséquences sur la consommation

4

MM

4.M. • Les stratégies de régulation

Les générateurs hybrides intègrent une régulation en fonction de la température extérieure. Nlle nécessite au moins une sonde de tempéN rature extérieure et une sonde de température d’eau, souvent incorpoN rée à la machine. Cette régulation peut être complétée par la mesure de la température ambiante, permettant ainsi d’adapter la courbe de chauffe.

La régulation commande la marche et l’arrêt de la chaudière et de la pompe à chaleur, soit selon l’énergie primaire consommée, soit selon le coût de l’énergie.

La

(Nigure 6)

illustre la stratégie de commande de la pompe à chaleur et de la chaudière :

• si l’utilisation de la pompe à chaleur est plus pertinente que celle de la chaudière selon le critère de pilotage choisi, la pompe à chaN leur assure seule les besoins tant que sa puissance est suffisante ;

• si l’utilisation de la pompe à chaleur est plus pertinente que celle de la chaudière selon le critère de pilotage choisi et si la puissance de la pompe à chaleur n’est plus suffisante, alors la chaudière est mise en fonctionnement en appoint de la pompe

à chaleur ;

• la pompe à chaleur s’arrête lorsque que son utilisation devient moins pertinente que celle de la chaudière selon le critère de pilotage choisi, ou lorsque les conditions requises sortent de ses limites de fonctionnement (notamment limite de tempéraN ture de départ maximale). La température extérieure à laquelle la pompe à chaleur s’arrête est très variable selon le niveau de température requis par l’installation et selon les machines.

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES s

Nigure 6 : Mtratégie de régulation des générateurs hybrides

Pour la majorité des produits, la régulation interne de la machine estime à chaque instant le rendement de la chaudière et le CRP (coefN ficient de performance) de la pompe à chaleur.

 

Le critère de choix peut ainsi reposer sur un CRP « de bascule » enN dessous duquel la pompe à chaleur n’est pas autorisée à fonctionner.

Rl peut être déterminé en fonction :

de l’énergie primaire consommée, en considérant le coefficient de transformation de l’énergie primaire en énergie finale de

M,M8 pour l’électricité et de M pour le combustible gaz ou fioul.

Rant que le CRP de la pompe à chaleur est supérieur à M,M8 mulN tiplié par le rendement sur PCR

M

de la chaudière, il est plus intéN ressant de la faire fonctionner. Nn dessous, la pompe à chaleur est arrêtée au profit de la chaudière ;

( ee

)

du coût de l’énergie : les prix du kWh de gaz ou de fioul et du kWh électrique doivent alors être paramétrés. La détermination du point d’arrêt de la pompe à chaleur se calcule en comparant le prix du kWh électrique au prix du kWh de l’énergie utilisée par la chaudière. La pompe à chaleur fonctionne tant que son

CRP est supérieur au CRP « de bascule ». Gans la formule ciN dessous, dans le cas du gaz, c’est le rendement sur PCM

M

qui est considéré par cohérence avec le coût du kWh.

×

(

Rendement de la chaudière

)

■ 1 

Pouvoir calorifique inférieur.

■ 2 

Pouvoir calorifique supérieur.

M3

M4

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

4.M. • Étude de cas

L’évaluation des consommations d’un générateur hybride est propoN sée dans le cas d’une maison individuelle construite dans les années

M97M, localisée en Lorraine (zone climatique HM) et dont les déperdiN tions à la température extérieure de base sont de MM kW.

Nlle est équipée de radiateurs basse température.

Le générateur hybride intègre :

• une pompe à chaleur inverter de 4 kW, avec un CRP de 3,9 (pour une température d’eau de 3M °C à 7 °C de température extéN rieure) et une température extérieure d’arrêt de M °C ;

• une chaudière gaz à condensation de M4 kW, avec un rendement sur PCR (à 3M % de taux de charge) de MMM %.

Le critère de régulation du générateur hybride est l’énergie primaire consommée. Rant que le CRP de la pompe à chaleur est supérieur

à M,M8 multiplié par le rendement sur PCR de la chaudière, la pompe

à chaleur fonctionne. Nn dessous, elle est arrêtée au profit de la chaudière.

Les consommations de chauffage sont présentées en fonction de la température extérieure

(Nigure 7)

. Nlles sont calculées pour le nombre de jours de la saison de chauffe passés à la température extérieure moyenne considérée.

La

(Nigure 7)

montre les consommations (en énergie finale) de combusN tible de la chaudière et d’électricité de la pompe à chaleur ainsi que l’énergie délivrée au logement par le générateur hybride.

Rn constate que la pompe à chaleur seule permet d’assurer le chaufN fage jusqu’à la température extérieure de 6°C. Nn dessous, la puisN sance de la pompe à chaleur étant inférieure aux déperditions, la chaudière est mise en fonctionnement en appoint. Pour des tempéraN tures inférieures à M°C, la pompe à chaleur est mise à l’arrêt.

La

(Nigure 8)

présente la comparaison des consommations en énerN gie primaire entre un générateur hybride et une chaudière seule. Nn coefficient de conversion de M,M8 est considéré pour l’électricité et de

M pour le combustible.

La

(Nigure 8)

montre, dès la mise en marche de la pompe à chaleur, que l’énergie primaire consommée par le générateur hybride est inféN rieure à celle d’une chaudière seule.

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES s

Nigure 7 : Répartition des consommations en énergie finale de la chaudière et de la pompe à chaleur et d’énergie délivrée au logement par le générateur hybride (étude de cas)

 

 

 

  s

Nigure 8 : Comparaison des consommations en énergie primaire d’une chaudière gaz à condensation et d’un générateur hybride, en rénovation (étude de cas)

MM

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Les gains annuels apportés par le générateur hybride sont présenN tés dans le tableau de la

(Nigure 9)

. La réduction de consommation en

énergie primaire engendrée par le générateur hybride est de MM % par rapport à la chaudière seule. La réduction d’émissions de CR

MM %. Les équivalents CR sont respectivement de M8M gCR

M

/kWh et M34 gCR

M

/kWh

3

.

M

est de

M

de l’électricité et du gaz naturel considérés

La consommation de chauffage est évaluée sur une période de chaufN fage de MM6 jours (en Lorraine).

Générateur hybride

Pompe à chaleur

Chaudière

Chaudière seule Gain en %

Consommation en énergie finale (kWh/an)

Consommation en énergie primaire (kWh/an)

Émissions de CO

2

(kg/an)

3730

18442

2735

8818 23207

23207

5430

-

21

50 s

Nigure 9 : Gains du générateur hybride par rapport à la chaudière seule, en rénovation (étude de cas)

M6

■ 3 

Valeurs issues de l'arrêté du 15 septembre 2006 relatif au diagnostic de performance énergétique pour les bâtiments existants proposés à la vente en France métropolitaine

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Étude de faisabilité

M

M.M. • Dimensionnement

Le dimensionnement s’effectue à partir du calcul des déperditions et des besoins en eau chaude sanitaire.

Production de chauffage

Les déperditions thermiques sont calculées selon la norme NN NN

MM83M et le complément national NN P MMN6MM/CN.

Les déperditions se décomposent en :

• déperditions surfaciques à travers les parois (murs, fenêtres, portes, toit, plancher) ;

• déperditions linéiques au niveau des liaisons des différentes parois, comme par exemple le mur et le plancher ;

• déperditions par renouvellement d’air par les entrées d’air de ventilation naturelle ou mécanique ;

• déperditions par les infiltrations (huisseries des fenêtres, des portes…).

Les déperditions sont calculées pour les pièces dont le chauffage est assuré par le système hybride. Nlles sont calculées pour la tempéraN ture extérieure de base du lieu définie dans le complément national à la norme NN NN MM83M, référencé NN P MMN6MM/CN.

Production d’eau chaude sanitaire

Pour la production d’eau chaude sanitaire, les appareils sont choiN sis de manière à satisfaire les valeurs de débits spécifiques du label

Promotelec Habitat neuf

(Nigure MM)

.

M7

M8

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Capacité de production individuelle d’eau chaude sanitaire instantanée ou micro-accumulée ou accumulée des chaudières gaz double usage ou accumulateur

< à 90 m²

Type de logement

(selon la surface habitable)

Débit d’eau spécifique selon la norme

NF EN 13203-1 à

≥ 12 l/min

ΔT=30 K

≥ à 90 m², 1 salle de bains

≥ à 90 m², 2 salles de bains (usage normal)

≥ 90 m², 2 salles de bains (usage intensif)

≥ 13 l/min

≥ 16 l/min

≥ 18 l/min s

Nigure MM : Gébits d’eau chaude sanitaire selon l’équipement du logement (Label Promotelec Habitat neuf)

M.M. • Implantation

M.M.M. • Rmplantation à l’intérieur

Muivant le type de machine, le local intérieur accueille soit l’unité intéN rieure du système en éléments séparés, soit le système monobloc.

Le local doit disposer :

• d’une amenée du combustible ;

• d’une amenée d’air comburant ;

• d’un rejet des produits de combustion ;

• d’une alimentation électrique ;

• d’un raccordement au réseau de chauffage et d’eau chaude sanitaire ;

• d’une amenée d’eau froide ;

• d’une évacuation des condensats ;

• d’une ventilation du local.

L’espace autour de la machine doit être suffisant pour les intervenN tions d’installation, de mise en service et d’entretien dans des condiN tions optimales. Me référer à la notice du fabricant.

Gans le cas d’un module hydraulique ou d’un volume de stockage, l’encombrement et l’espace pour leur installation et entretien doivent

être prévus.

L’implantation doit prendre en considération le risque de gêne acousN tique que l’équipement pourrait générer.

Les systèmes avec pose murale doivent être installés sur un mur supN portant leur poids. Nn mur porteur est conseillé. Les systèmes au sol doivent être installés sur un support adapté.

Mi la chaudière fonctionne au fioul, l’implantation du stockage et de la chaudière dans le même local n’est possible qu’en rezNdeNchaussée et en sousNsol, et si la cuve a une contenance maximale de M MMM litres.

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Cas d’un générateur monobloc intérieur

Gans le cas d’un générateur monobloc intérieur, une amenée d’air et un rejet d’air vers l’extérieur doivent être prévus à travers un mur du local en contact avec l’extérieur pour le fonctionnement de la pompe à chaleur. Leur implantation doit éviter tout risque de reprise d’air rejeté.

Les conduits d’air doivent être conformes aux spécifications du fabriN cant en termes de longueur, de section…

M.M.M. • Rmplantation à l’extérieur

L’emplacement de l’unité extérieure doit permettre les raccordements suivants :

• liaison de fluide frigorigène ou hydraulique entre l’unité extéN rieure et l’unité intérieure ;

• alimentation électrique.

Gans le cas d’une liaison de fluide frigorigène entre l’unité extérieure de la pompe à chaleur et le module intérieur, les distances minimale et maximale spécifiées par le fabricant doivent être respectées.

L’unité extérieure doit être placée :

• de préférence dans un lieu ensoleillé et à l’abri des vents dominants ;

• afin d’être accessible et de disposer d’espace libre tout autour pour permettre son installation et son entretien. Rucun obstacle ne doit entraver la circulation de l’air ;

• l’appareil ne doit procurer aucune gêne au voisinage et aux utiN lisateurs en raison de son niveau sonore, du courant d’air et de la diminution de la température (risque de gel des végétaux).

Les condensats de la pompe à chaleur doivent pouvoir être évacués sans présenter de risque.

L’appareil doit de préférence être fixé à un support rigide désolidarisé ou découplé mécaniquement. Gans tous les cas, des précautions sont

à prendre pour éviter la transmission des vibrations à la structure du bâtiment.

M.3. • Autres vérifications

La puissance souscrite auprès du fournisseur d’électricité doit être suffisante pour le fonctionnement simultané de tous les appareils.

Pour le raccordement du générateur hybride au réseau de chauffage, la compatibilité des différents matériaux utilisés sur le réseau doit être vérifiée.

M9

MM

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

 

Nn rénovation, dans le cas d’un raccordement à un réseau de chaufN fage existant, il est nécessaire de vérifier :

• la propreté du réseau et le cas échéant de réaliser un désemN bouage, de placer des éléments protecteurs tels qu’un pot de décantation et un filtre à tamis ou d’effectuer un traitement approprié ;

• la compatibilité du régime de température des émetteurs et de la température maximale produite par le générateur ;

• la compatibilité des débits entre le générateur hybride et le cirN cuit de chauffage. Nn réglage de débit est à prévoir et, si nécesN saire, un équilibrage des débits dans les émetteurs ;

• le dimensionnement du vase d’expansion.

Le conduit de fumée existant ne peut être réutilisé qu’après avoir vériN fié son état et sa compatibilité de raccordement au générateur hybride

(résistance aux condensats notamment).

!

Si un vase d’expansion est déjà intégré au générateur, il convient de vérifier son dimensionnement par rapport aux caractéristiques de l’installation.

!

En rénovation, le raccordement du générateur hybride au conduit de fumée existant doit faire l’objet d’un diagnostic préalable.

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Installation et mise en service

6

!

L’installation et la mise en service du circuit frigorifique doit

être réalisée par une entreprise disposant de l’attestation de capacité dont l’intervenant doit détenir l’attestation d’aptitude conformément à la réglementation en vigueur, en particulier pour les opérations mentionnées dans les articles R543-75 à R543-123 du Code de l’environnement.

Rnstallation

L’installation d’un générateur hybride ne présente pas de particulaN rités par rapport aux chaudières et pompes à chaleur, qu’il s’agisse de l’évacuation des produits de combustion ou du raccordement de l’unité extérieure de la pompe à chaleur.

Le raccordement hydraulique des générateurs hybrides consiste

à raccorder classiquement le circuit de chauffage et d’eau chaude sanitaire :

• départ et retour du circuit de chauffage ;

• entrée d’eau froide et sortie d’eau chaude sanitaire.

Les équipements de sécurité ne doivent pas être omis tel que la souN pape de sécurité, le disconnecteur.

Rn rappelle que la mise en œuvre des débouchés des conduits

étanches (« ventouse ») doit être réalisée selon les spécifications du

NN GRN 6M.M P4 pour le gaz et du Cahier des Prescriptions Rechniques communes n°3M93 pour le fioul.

MM

MM

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Mise en service

La mise en service du système en éléments séparés ne présente pas de spécificités par rapport aux chaudières et pompes à chaleur.

Gans le cas d’un système monobloc, des opérations particulières peuvent être nécessaires, selon les préconisations du fabricant.

Les étapes suivantes de la mise en service sont rappelées :

• Mise en eau de l’installation (rinçage, remplissage du circuit…) ;

• Mise en service de l’alimentation en gaz (essai d’étanchéité, purge et mise en gaz de l‘installation…) ou mise en service de l’alimentation fioul (mesure de la dépression, amorçage de la ligne, vérification de l’absence de fuite, essai des sécurités de la cuve…) ;

• Mise en service de la pompe à chaleur (remplissage de la liaison hydraulique en eau glycolée pour la pompe à chaleur monobloc…) ;

• Repérage (repérage des appareils, repérage des circuits et des fluides, sens d’écoulement…) ;

• Nssais (sur l’eau, sur la chaudière, sur la pompe à chaleur, sur les réseaux de chauffage et d’eau chaude sanitaire…) ;

• Réglage du débit du circuit de chauffage et équilibrage des débits dans les émetteurs ;

• Paramétrage du régulateur du générateur hybride ;

• Contrôle de l’installation complète ;

• Mise en main de l’installation au client.

Rl est nécessaire de vérifier et de régler, le cas échéant, le débit cirN culant dans le générateur hybride au regard du circuit de chauffage.

Cette opération doit être menée en neuf, comme en rénovation. Nlle consiste à agir sur le circulateur généralement intégré au générateur hybride.

L’équilibrage des débits dans les émetteurs de l’installation de chaufN fage peut aussi être nécessaire.

Le paramétrage du générateur hybride consiste, selon les modèles, à régler :

• la stratégie de régulation : selon l’énergie primaire consommée, le coût de l’énergie…

• selon la stratégie choisie : le coût du kWh gaz ou fioul, le coût du kWh électrique en heures pleines et heures creuses, le coeffiN cient de conversion en énergie primaire de l’électricité…

• la température d’arrêt de la pompe à chaleur ;

• la courbe de chauffe ;

• la programmation horaire du chauffage (consignes de tempéraN ture ambiante de confort et de réduit, périodes associées).

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Entretien et maintenance

7

Les obligations d’entretien et de maintenance sont :

• le contrôle annuel d’étanchéité obligatoire si la masse de fluide frigorigène est supérieure à M kg (arrêté du 7 mai MMM7) ;

• l’entretien annuel d’une chaudière dont la puissance nominale est comprise entre 4 et 4MM kW (arrêté du MM septembre MMM9).

Le ramonage du conduit d’évacuation des produits de combustion est imposé une fois par an pour les combustibles gazeux et deux fois par an pour les combustibles liquides par le RMGR (Règlement Manitaire

Gépartemental Rype).

Nn contrat peut être établi entre le prestataire et le client. Rl définit les conditions dans lesquelles s’effectue l’entretien ou la maintenance de l’installation avec notamment les points suivants :

• la fréquence des visites ;

• la liste des opérations qui seront effectuées à chaque visite ;

• les obligations du propriétaire de l’installation.

7.M. • Etat de lieux

La préparation de l’intervention consiste à rassembler les documents techniques tels que :

• les notices d’installation et de mise en service du générateur hybride ainsi que des autres équipements ;

• les schémas d’implantation et de réseaux ;

• le carnet d’entretien.

Nn état des lieux est effectué afin de s’assurer de la conformité de l’installation et de vérifier son état.

M3

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CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

!

Seul un état jugé satisfaisant de l’ensemble de l’installation

à l’issue du constat dressé permet de conclure le contrat d’entretien.

Les relevés sont effectués aux niveaux suivants.

Pour le bâtiment :

• modification de l’enveloppe (isolation, vitrages…) ;

• modification des zones desservies.

Pour l’installation :

• état général de l’installation (éléments intérieurs et extérieurs) ;

• marques, types et plaques signalétiques des appareils ;

• modifications des réseaux de chauffage et d’eau chaude sanitaire ;

• modifications des éléments présents sur les réseaux.

7.M. • Vérifications et opérations d’entretien

Listes non exhaustives des opérations à mener pour chaque élément de l’installation.

Rérifications générales

Les vérifications portent sur :

• le fonctionnement du générateur hybride ;

• le contrôle visuel et auditif de l’ensemble (bruit anormal, panN neau détaché, calorifuge, traces d’eau…) ;

• le fonctionnement des circulateurs (hauteurs manométriques);

• les connexions électriques ;

• les fonctions de régulation ;

• les piles des matériels radio éventuels (sonde, thermostat d’ambiance) ;

• les vis et écrous (capot, support…)…

L’alimentation en combustible et le stockage, le cas échéant, doivent

être également contrôlés.

Nntretien de la chaudière

Les éléments suivants sont à vérifier et à nettoyer :

• corps de chauffe ;

• conduits d’évacuation des produits de combustion ;

• évacuation des condensats ;

• filtre et préNfiltre fioul (le cas échéant) ;

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

• dispositif d’allumage ;

• ventilateurs ;

• dispositifs de sécurité ;

• étanchéité des canalisations d’amenée du combustible…

Nn test de combustion doit permettre de connaitre le rendement de combustion et de vérifier l’absence de dérive des réglages d’origine.

Nntretien de la pompe à chaleur

Les éléments suivants sont à vérifier :

• accessibilité et dégagement autour de l’appareil ;

• présence d’un interrupteur de proximité ;

• état de propreté de l’échangeur ;

• état des ailettes ;

• évacuation des condensats ;

• contrôle d’étanchéité des installations contenant plus de M kg de fluide frigorigène, conformément à la réglementation…

Nntretien du réseau de chauffage

Les éléments suivants sont à vérifier :

• prévention de l’embouage avec un contrôle du filtre et du pot de décantation et de l’absence de gaz en points hauts ainsi qu’une analyse de la qualité de l’eau de chauffage (mesure de pH, concentration en produit…) voire l’ajout si nécessaire de produit de traitement d’eau ;

• vase d’expansion (pression de gonflage, fuite) ;

• soupape de sécurité ;

• disconnecteur sur l’arrivée d’eau froide ;

• vanne directionnelle de commutation eau chaude sanitaire/ chauffage ;

• vérification de l’absence de blocage des robinets thermostaN tiques des radiateurs, le cas échéant…

Nntretien du ballon d’eau chaude sanitaire

Les éléments suivants sont à vérifier :

• groupe de sécurité ;

• anode du ballon…

MM

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CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

Nntretien de la boucle d’eau glycolée

(de la liaison hydraulique)

Les éléments suivants sont à vérifier :

• liquide antigel (tous les M ans, voire même chaque année) ;

• fonctionnement et hauteur manométrique du circulateur ;

• purge d’air ;

• état du calorifuge…

Rérification de la régulation

Les éléments suivants sont à vérifier :

• sonde de température extérieure ;

• sonde de température de départ d’eau ;

• sonde de température ambiante ;

• organes de régulation (vanne à trois voies par vérification manuelle de sa libre ouverture…) ;

• paramètres de régulation (température d’arrêt de la pompe à

chaleur, courbe de chauffe…) (cf. 6) ;

• programmation horaire du chauffage…

La vérification des sondes de régulation consiste à contrôler leur implantation et la cohérence des valeurs mesurées sur l’afficheur du générateur.

Le professionnel peut donner, à titre informatif et non contractuel, des conseils sur les possibilités d’amélioration de l’installation de chaufN fage et d’eau chaude sanitaire.

7.3. • Intervention de dépannage

Rout dépannage doit être effectué par un personnel qualifié, respecN tant les textes réglementaires en vigueur (en particulier les articles

RM43N7M à RM43NMM3 du Code de l’environnement en cas d’intervention sur le circuit frigorifique).

Gans le cas d’une intervention sur le circuit frigorifique de la pompe à chaleur, le fluide frigorigène doit être intégralement récupéré.

R partir du ou des symptômes qui sont apparus, il faut :

• déterminer quelle est la défaillance ;

• déterminer les causes possibles ou l’appareil défectueux ;

• effectuer les vérifications nécessaires ;

• effectuer les actions correctives adéquates ;

• vérifier le bon fonctionnement de l’installation.

Références

CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

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8.M. • Références réglementaires

■ ■

Rrrêté du M3 octobre MMM4 abrogeant et remplaçant l’arrêté du M9 octobre MMMM relatif à l’agrément de la demande de titre

R relative à la prise en compte du système générateur hybride dans la réglementation thermique MMMM.

■ ■

Rrrêté du MM septembre MMM9 relatif à l’entretien annuel des chauN dières dont la puissance nominale est comprise entre 4 et 4MM kW.

■ ■

Rrticles RMM4–4MN4 à RMM4N4MN9 du Code de l'environnement relatif

à l’entretien annuel des chaudières dont la puissance nominale est comprise entre 4 et 4MM kW.

■ ■

Rrrêté du 7 mai MMM7 relatif au contrôle d’étanchéité des éléN ments assurant le confinement des fluides frigorigènes utilisés dans les équipements frigorifiques et climatiques.

■ ■

Rrticles RM43N7M à RM43NMM3 du Code de l’environnement relatifs aux conditions de mise sur le marché d’utilisation et de récupéraN tion des fluides frigorigènes utilisés dans les équipements frigoriN fiques et climatiques.

■ ■

Gécret du M8 avril M99M relatif à la lutte contre le bruit de voisinage.

■ ■

Circulaire du 9 aout M978 modifiée relative à la révision du

Règlement Manitaire Gépartemental Rype.

■ ■

Rrrêté du M août M977 et ses modificatifs relatif aux règles techN niques et de sécurité applicables aux installations de gaz combusN tible et d’hydrocarbures liquéfiés situées à l’intérieur des bâtiments d’habitation et de leurs dépendances.

■ ■

Rrrêté du MM octobre M969 relatif au conduit de fumée desservant les logements.

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CHAUDIÈRES HYBRIDES OU POMPES À CHALEUR HYBRIDES

■ ■

Rrrêté du MM mars M968 modifié relatif aux règles d’implantation des installations fonctionnant au fioul domestique.

8.M. • Références normatives

■ ■

NN NN MM8M8, Mystèmes de chauffage dans les bâtiments –

Conception des systèmes de chauffage à eau.

■ ■

NN NN MM83M, Mystèmes de chauffage dans les bâtiments – Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base.

■ ■

NN P MMN6MM/CN, Mystèmes de chauffage dans les bâtiments

– Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base –

Complément national à la norme NN NN MM83M – Raleurs par défaut pour les calculs des articles 6 à 9.

■ ■

NN NN M4MMM, Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur élecN trique pour le chauffage et la réfrigération.

■ ■

NN NN M3MM3NM, Rppareils domestiques produisant de l'eau chaude sanitaire utilisant les combustibles gazeux – Rppareils de débit calorifique inférieur ou égal à 7M kW et de capacité de stockage inféN rieure ou égale à 3MM litres – Partie M : Nvaluation de la performance en puisage d'eau chaude.

■ ■

NN GRN 6M.M, Rnstallations de gaz dans les locaux d’habitation.

■ ■

NN GRN M4.M, Rravaux de fumisterie.

■ ■

NN C MMNMMM, Rnstallations électriques à basse tension.

8.3. • Autres documents

■ ■

Cahier des Prescriptions Rechniques communes, Mystèmes indiN viduels d’amenée d’air comburant et d’évacuation des produits de combustion, M

ème

partie : Mystèmes raccordés à des chaudières fioul à circuit de combustion étanche de débit calorifique ≤ 8M kW, eNcahier du CMRB n°3M93, Mars MMM7.

■ ■

Label Promotelec Habitat neuf, Rvril MMM4.

■ ■

Référentiel de certification de la marque NN Mystèmes multiNénerN gies, NN 46M.

PARTENAIRES du Programme

« Règles de l’Art Grenelle

Environnement 2012 »

■■

Rgence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie

(RGNMN) ;

■■

Rssociation des industries de produits de construction

(RRMCC) ;

■■

Rgence qualité construction (RQC) ;

■■

Confédération de l’artisanat et des petites entreprises du bâtiment (CRPNB) ;

■■

Confédération des organismes indépendants de prévention, de contrôle et d’inspection (CRPRNC

Construction) ;

■■

Centre scientifique et technique du bâtiment (CMRB) ;

Rlectricité de Nrance (NGN) ;

Nédération des entreprises publiques locales (NPL) ;

Nédération française du bâtiment (NNB) ;

■■

Nédération française des sociétés d’assurance (NNMR) ;

Nédération des promoteurs immobiliers de Nrance (NPR) ;

■■■

Nédération des syndicats des métiers de la prestation intellectuelle du Conseil, de l'Rngénierie et du Numérique

(Nédération CRNRR) ;

GGN MNNZ ;

Ministère de l'Rcologie, du Géveloppement Gurable et de l'Rnergie ;

Ministère de l'Rgalité des Rerritoires et du Logement ;

Plan Bâtiment Gurable ;

MYNRNC Rngénierie ;

■■

Nnion nationale des syndicats français d’architectes

(NNMNR) ;

Nnion nationale des économistes de la construction

(NNRNC) ;

Nnion sociale pour l’habitat (NMH).

Les productions du Programme « Règles de l’Rrt Grenelle

Nnvironnement MMMM » sont le fruit d’un travail collectif des différents acteurs de la filière bâtiment en Nrance.

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Ce guide traite des chaudières hybrides ou pompes à chaleur hybrides destinées

à être installées dans l’habitat individuel neuf ou rénové.

Russi appelés générateurs hybrides, ils associent une chaudière et une pompe à chaleur air extérieur/eau. Rls désignent des ensembles manufacturés indissociables.

Le présent guide décrit le principe de fonctionnement de ces générateurs, la phase de validation de la solution technique, leur installation et leur entretien.

Rl n’aborde pas les systèmes de chaudières en relève de pompes à chaleur.

L’offre des générateurs hybrides connaissant une évolution rapide de par leur aspect novateur, il est précisé que ce guide repose sur les produits commercialisés au moment de sa rédaction et non sur les produits en cours de développement.

P R R G R R M M N G ’ R C C R M P R G N N M N N R G N M P R R N N M M R R N N N L M

« Règles de l’Rrt Grenelle Nnvironnement MMMM »

Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construction, afin de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

www.reglesdelartNgrenelleNenvironnementNMMMM.fr

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