P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E NT D E S P R O F E S S I O N N E L S « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL et dimensionnement SEPTEM BRE 2015 N N N N POMPES À CHALEUR AIR Conception www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr ÉDITO L e Grenelle Environnement 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’Art Grenelle Environnement 2012 » a pour mission, à la demande des Pouvoirs Publics, d’accompagner les quelque 370 000 entreprises et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des acteurs de la filière dans la réalisation de ces objectifs. Sous l’impulsion de la CAPEB et de la FFB, de l’AQC, de la COPREC Construction et du CSTB, les acteurs de la construction se sont rassemblés pour définir collectivement ce programme. Financé dans le cadre du dispositif des certificats d’économies d’énergie grâce à des contributions importantes d’EDF (15 millions d’euros) et de GDF SUEZ (5 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’Art Grenelle Environnement 2012 » 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. Dotées 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 Environnement. Alain MAUGARD Président du Comité de pilotage du Programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Président de QUALIBAT 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 » 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.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr Les Recommandations Professionnelles « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » sont des documents techniques de référence, préfigurant un avant-projet NF DTU, sur une solution technique clé améliorant les performances énergétiques des bâtiments. Leur vocation est d’alimenter soit la révision d’un NF DTU aujourd’hui en vigueur, soit la rédaction d’un nouveau NF DTU. Ces nouveaux textes de référence seront reconnus par les assureurs dès leur approbation. PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Afin de répondre au besoin d’accompagnement des professionnels du bâtiment pour atteindre les objectifs ambitieux du Grenelle Environnement, le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a prévu d’élaborer les documents suivants : PROGRAMME AVANTPROPOS Les Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 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. Ils présentent les conditions techniques minimales à respecter. Les Calepins de chantier « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 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’Art Grenelle Environnement 2012 ». Les Rapports « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 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. L’ensemble des productions du programme d’accompagnement des professionnels « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » est mis gratuitement à disposition des acteurs de la filière sur le site Internet du programme : http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr Neuf Les Recommandations Pédagogiques « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » sont des documents destinés à alimenter la révision des référentiels de formation continue et initiale. Elles se basent sur les éléments nouveaux et/ou essentiels contenus dans les Recommandations Professionnelles ou Guides produits par le programme. 3 PROFESSIONNELS Slmmaire PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 1 - Domaine d’application................................................................ 7 2 - Références............................................................................................. 9 2.1. • Références réglementaires.......................................................................................... 9 2.2. • Références normatives.............................................................................................. 10 2.3. • Autres documents.......................................................................................................11 3 - Définitions........................................................................................... 12 4 - Description des systèmes....................................................... 14 4.1. • Pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec réseau aéraulique.................. 15 4.2. • Pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe..................................................................................................... 16 4.3. • Pompe à chaleur air/air monobloc avec réseau aéraulique................................... 16 4.4. • Pompe à chaleur air/air à débit de réfrigérant variable (DRV)................................ 17 4.5. • Interaction entre système de chauffage air/air et système de ventilation............. 18 5 - Dimensionnement de la pompe à chaleur................ 19 Neuf 5.1. • Calcul des déperditions............................................................................................. 19 5.1.1. • Principe du calcul des déperditions............................................................. 19 5.1.2. • Déperditions surfaciques par transmission à travers les parois............... 20 5.1.3. • Déperditions linéiques aux liaisons des différentes parois....................... 20 5.1.4. • Déperditions par renouvellement d’air et infiltrations............................... 20 5.1.5. • La température extérieure de base du lieu................................................. 21 5.2. • Dimensionnement de la pompe à chaleur air/air avec réseau aéraulique et de son appoint...................................................................................................... 22 5.2.1. • La puissance calorifique............................................................................... 23 5.2.2. • Le débit d’air................................................................................................. 23 5.3. • Dimensionnement de la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe............................................................. 24 5.3.1. • La puissance calorifique............................................................................... 24 5.3.2. • Le débit d’air................................................................................................. 24 5.4. • Dimensionnement de la pompe à chaleur air/air à débit de réfrigérant variable (DRV)............................................................................................................ 25 5.4.1. • La puissance calorifique............................................................................... 25 5.4.2. • Le débit d’air................................................................................................. 25 5.5. • Caractéristiques de la pompe à chaleur air/air........................................................ 26 5.6. • Performances thermiques des pompes à chaleur................................................... 27 5.6.1. • Mode chauffage............................................................................................. 27 5.6.2. • Mode rafraîchissement................................................................................. 27 5.7. • Spécifications acoustiques réglementaires.............................................................. 28 5.7.1. • Réglementation sur le bruit intérieur........................................................... 28 5.7.2. • Réglementation sur le bruit de voisinage................................................... 29 4 Conception : LENOX – Illustrations : COSTIC – Editeur : AQC – ISBN : 978-2-35443-333-8 7 - Implantation des unités intérieures............................... 37 7.1. • Implantation de l’unité intérieure associée à un réseau aéraulique....................... 37 7.1.1. • Constitution.................................................................................................... 37 7.1.2. • Implantation................................................................................................... 38 7.2. • Implantation des unités intérieures à émission directe.......................................... 41 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 6.1. • Implantation de l’unité extérieure d’une pompe à chaleur en éléments séparés ou d’une pompe à chaleur monobloc extérieure..................................... 30 6.1.1. • Intégration technique.................................................................................... 30 6.1.2. • Intégration acoustique.................................................................................. 31 6.2. • Implantation de la pompe à chaleur monobloc intérieure..................................... 32 6.2.1. • Implantation en faux-plafond....................................................................... 33 6.2.2. • Implantation en local spécifique................................................................. 33 6.2.3. • Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de type A1 (R134a, R410A…)... 34 6.2.4. • Ventilation du local spécifique..................................................................... 35 « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 6 - Implantation de la pompe à chaleur.............................. 30 PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 8 - Réseau aéraulique........................................................................ 43 8.1. • Bouches de soufflage................................................................................................. 44 8.1.1. • Types de bouches........................................................................................... 44 8.1.2. • Sélection des bouches de soufflage............................................................ 44 8.1.3. • Implantation des bouches de soufflage...................................................... 46 8.2. • Reprise et transfert de l’air........................................................................................ 49 8.3. • Conduits aérauliques................................................................................................. 51 8.3.1. • Conception..................................................................................................... 51 8.3.2. • Constitution................................................................................................... 51 8.3.3. • Dimensionnement........................................................................................ 52 8.3.4. • Organes de réglage de débit....................................................................... 53 8.3.5. • Calorifuge...................................................................................................... 53 9 - Raccordements frigorifiques................................................ 54 9.1. • Tuyauteries frigorifiques enterrées........................................................................... 55 9.2. • Calorifuge des tuyauteries frigorifiques.................................................................. 55 9.3. • Repérage des raccords.............................................................................................. 56 10 - Branchement et raccordements électriques......... 57 10.1. • Caractéristiques de la tension d’alimentation........................................................ 57 10.2. • Règles de l’art pour la réalisation des installations électriques........................... 57 10.2.1. • Plan de protection des installations........................................................... 58 10.2.2. • Perturbations émises par les appareils..................................................... 59 10.3. • Conception et dimensionnement........................................................................... 60 11.1. • Régulation de la pompe à chaleur en éléments séparés avec réseau aéraulique.................................................................................................................. 63 11.1.1. • Régulation avec une unité intérieure par zone (régulation sans registre)............................................................................... 63 11.1.2. • Régulation par zone indépendante avec un registre piloté par zone...... 64 11.2. • Régulation de la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe.................................................................................. 65 11.3. • Régulation de la pompe à chaleur air/air monobloc avec réseau aéraulique...... 65 11.4. • Régulation des systèmes à débit de réfrigérant variable...................................... 66 11.4.1. • Communication entre les unités................................................................. 66 11.4.2. • Gestion technique........................................................................................ 67 Neuf 11 - Régulation........................................................................................ 63 5 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME Neuf 6 POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 12 - Annexes.............................................................................................. 68 ANNEXE 1 : ELEMENTS D’ACOUSTIQUE............................................................ 69 ANNEXE 2 : SOLUTIONS D’IMPLANTATION EXTERIEURE DES POMPES A CHALEUR........................................................................ 71 ANNEXE 3 : DETERMINATION DE LA CHARGE MAXIMALE EN FLUIDE FRIGORIGENE.............................................................................................. 73 ANNEXE 4 : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ELECTRIQUES.......... 78 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 1 PROGRAMME Domaine d’application « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Ces Recommandations professionnelles concernent les installations de pompes à chaleur air extérieur/air intérieur (air/air) de puissance calorifique inférieure à 50 kW destinées au chauffage ou au chauffagerafraîchissement de l’habitat individuel neuf. Les recommandations concernant les systèmes double flux thermodynamique en habitat sont présentées dans d’autres documents. Elles fournissent les prescriptions relatives à la conception et au dimensionnement de la pompe à chaleur (PAC), des composants du circuit aéraulique (conduits, registre, diffuseurs…) et de la régulation en mode chauffage. Sont également traitées les spécifications des raccordements, frigorifiques et électriques. La pompe à chaleur air/air fonctionne en recyclage et est indépendante de la ventilation mécanique contrôlée. Les systèmes concernés par ces Recommandations sont les suivants : • la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec une ou plusieurs unités intérieures équipées d’un réseau aéraulique ; • la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec plusieurs unités intérieures à émission directe (une unité intérieure dans chaque pièce principale) ; • la pompe à chaleur air/air monobloc intérieure ; Les pompes à chaleur air/air avec distribution aéraulique par plénum ou tout autre technique pouvant faire l’objet de droits privatifs ne sont pas traitées. Les pompes à chaleur air/air dont l’unité extérieure est placée dans un local fermé avec une seule grille en façade (unité extérieure en Neuf • le système à débit de réfrigérant variable (DRV). 7 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME Neuf 8 POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT « niche ») ne sont pas prises en compte dans ces Recommandations. Compte tenu de l’effet de recyclage, cette technique est à déconseiller et il est préféré l’utilisation de pompes à chaleur dans un local fermé disposant d’une prise d’air et d’un rejet d’air séparés. Ces recommandations s’appliquent à l’habitat neuf situé en France métropolitaine. Le domaine d’application ne couvre donc pas les départements de la Guadeloupe, de la Martinique, de la Guyane, de Mayotte et de La Réunion. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 2 PROGRAMME Références « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 2.1. • Références réglementaires ■■ Arrêtés du 30 juin 1999 relatifs aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d’habitation et aux modalités d’application de la réglementation acoustique. ■■ Décret et arrêté du 24 décembre 2007 relatifs aux niveaux de qualité et aux prescriptions techniques en matière de qualité des réseaux publics de distribution et de transport d'électricité. ■■ Arrêté du 26 octobre 2010 (RT 2012) relatif aux caractéristiques thermiques et aux exigences de performance énergétique des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments. ■■ Article R1334-33 du Code de la Santé publique, relatif à la valeur d’émergence globale en période diurne et en période nocturne. ■■ Articles R543-75 à R543-123 du Code de l’environnement relatifs aux conditions de mise sur le marché, d’utilisation et de récupération des fluides frigorigènes utilisés dans les équipements frigorifiques et climatiques. ■■ Règlement délégué (UE) n° 811/2013 de la commission du 18 février 2013 complétant la directive 2010/30/UE du Parlement européen Neuf ■■ Règlement (UE) n° 206/2012 de la commission du 6 mars 2012 portant application de la directive 2009/125/CE du Parlement européen et du Conseil en ce qui concerne les exigences d’écoconception applicables aux climatiseurs et aux ventilateurs de confort. Sont notamment concernés les climatiseurs ayant une puissance frigorifique nominale ou une puissance calorifique nominale, si l’appareil ne dispose pas de fonction de refroidissement, inférieure ou égale à 12 kW. 9 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT et du Conseil en ce qui concerne l’étiquetage énergétique des dispositifs de chauffage des locaux, notamment par pompe à chaleur, d’une puissance thermique nominale maximale de 70 kW. 2.2. • Références normatives ■■ NF EN 378-1, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 1 : Exigences de base, définitions, classification et critères de choix. ■■ NF EN 378-3, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 3 : Installation in situ et protection des personnes. ■■ NF EN 378-4, Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 4 : Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération. ■■ NF EN ISO 7730, Ergonomie des ambiances thermiques – Détermination analytique et interprétation du confort thermique par le calcul des indices PMV et PPD et par des critères de confort thermique local. ■■ NF X 08-100, Tuyauteries rigides – Identification des fluides par couleurs conventionnelles. ■■ NF EN 12735-1, Cuivre et alliages de cuivre – Tubes ronds sans soudure en cuivre pour l’air conditionné et la réfrigération – Partie 1 : tubes pour canalisations. ■■ NF EN 12831, Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base. ■■ NF C 14-100, Conception, réalisation des installations électriques alimentées sous une tension au plus égale à 1000 V en courant alternatif comprises entre le point de raccordement au réseau et le point de livraison. ■■ NF EN 14511-1, Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique pour le chauffage et la réfrigération – Partie 1 : Termes et définitions. Neuf ■■ NF EN 14511-2, Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique pour le chauffage et la réfrigération – Partie 2 : Conditions d’essais. 10 ■■ NF EN 14511-3, Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique pour le chauffage et la réfrigération – Partie 3 : Méthode d’essai. PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES ■■ NF EN 14825, Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique pour le chauffage et la réfrigération des locaux – Essais et détermination des caractéristiques à charge partielle et calcul de performance saisonnière. ■■ NF C 15-100, Conception, réalisation, vérification et entretien des installations électriques alimentées sous une tension au plus égale à 1000 volts (valeur efficace) en courant alternatif et à 1500 volts en courant continu. PROGRAMME ■■ NF EN 14511-4, Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique pour le chauffage et la réfrigération – Partie 4 : Exigences. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT ■■ NF EN 15316-4-2, Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Méthode de calcul des besoins énergétiques et des rendements des systèmes – Partie 4-2 : Systèmes de génération de chauffage des locaux, systèmes de pompes à chaleur. ■■ NF EN 15450, Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Conception des systèmes de chauffage par pompe à chaleur. ■■ NF P 52-612/CN, Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base – Complément national à la norme NF EN 12831 – Valeurs par défaut pour les calculs des articles 6 à 9. ■■ NF EN 61000-3-3, Compatibilité électromagnétique – Partie 3 : Limites – Section 3 : Limitation de fluctuations de tension et du flicker dans les réseaux basse tension pour les équipements ayant un courant appelé inférieur ou égale à 16 A. 2.3. • Autres documents ■■ Référentiel de certification de la marque NF PAC, NF 414. ■■ COSTIC – EDF, Générateurs réversibles air/air et conduits aérauliques par gaines – Règles techniques – Conseils pratiques de mise en œuvre – 2010. ■■ SEQUELEC, La pompe à chaleur, fiche n°21, Séquelec 07/07/2010. http://www.erdf.fr/fiches_guides_SeQuelec_publiques ■■ Compte rendu du Groupe Spécialisé n°14 « Ventilation » – Relevé décisions d’ordre général – réunion de juin 2011 – décision : 2011-06-n°65. ■■ Cahier des Prescriptions Techniques communes « Systèmes de ventilation mécanique contrôlée simple flux hygroréglable », e-cahiers du CSTB n°3615-V3, Janvier 2014. Neuf ■■ Fascicule de documentation FD E 51-767 de décembre 2010 : Mesures d’étanchéité à l’air des réseaux. 11 Définitions 3 PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROFESSIONNELS POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Appoint Appareil de chauffage supplémentaire utilisé pour produire de la chaleur lorsque la puissance de la pompe à chaleur est insuffisante. Si le type d’énergie consommée par l’appoint est identique à celui consommé par la pompe à chaleur, le système global est du type mono-énergie ; Si le type d’énergie consommée par l’appoint est différent de celui consommé par la pompe à chaleur, le système global est du type bi-énergie. Bouche de soufflage (ou bouche d’alimentation) Bouche d’air par laquelle l’air pénètre dans un espace à traiter. Elle est généralement composé d’un ou de plusieurs éléments déflecteurs qui assurent une réduction de la vitesse de l’air dans la zone située entre la bouche d’air et la zone d’occupation ainsi qu’un mélange efficace de l’air primaire avec l’air de l’espace à traiter. Conduit de soufflage Conduit véhiculant l’air soufflé depuis le ventilateur jusqu’à la bouche de soufflage. Conduit flexible Neuf Conduit pouvant être manuellement comprimé ou étiré dans le sens de la longueur et plié sans endommager de façon permanente sa section. 12 Diffuseur d’air Bouche de soufflage habituellement disposée en plafond, de forme circulaire, carrée ou rectangulaire, composée d’éléments déflecteurs divergents. Grille Bouche d’air comportant de multiples passages pour l’air. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Conduit homogène nécessitant des accessoires pour tout changement de direction du flux d’air sans détériorer sa section de passage. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Conduit rigide PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Grille réglable Grille comportant des lames ou des aubes réglables dont le réglage permet de changer la direction de l’air soufflé. Grille à fente(s) Appareil comportant une ou plusieurs fentes dont le rapport de la longueur à la largeur de l’ouverture rectangulaire est au moins égal à 10. Une grille à fente(s) peut comporter ou non un élément réglable pour modifier la direction de ou des jets d’air ou le débit d’air. Zone Ensemble de pièces ayant des besoins thermiques similaires au même moment (par exemple rez-de-chaussée et étage, partie jour et partie nuit). Une zone totalise une surface au plus égale à 100 m² (art. 24 et 26 de la RT 2012). Une zone peut se réduire à une pièce principale (chambre ou séjour). Neuf Une zone secondaire est une zone qui bénéficie, en mode chauffage, d’une réduction de température par rapport à la consigne de la zone principale. 13 Description des systèmes PROFESSIONNELS 4 PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Les pompes à chaleur air extérieur/air intérieur regroupent les technologies suivantes : • en éléments séparés avec une ou plusieurs unités intérieures alimentant un réseau aéraulique ; • en éléments séparés avec plusieurs unités intérieures à émission directe (une unité intérieure dans chaque pièce principale) ; • monobloc intérieure ; • système à débit de réfrigérant variable (DRV). La plupart des machines en éléments séparés nécessitent une intervention sur le circuit frigorifique et la manipulation de fluide frigorigène lors de l’installation. Ceci implique de se conformer à la réglementation concernant les fluides frigorigènes, notamment les articles R543-75 à R543-123 du Code de l’environnement. Les pompes à chaleur air/air à variation de puissance sont équipées généralement d’un compresseur avec variation électronique de vitesse. Dans ce système, il est associé deux composants : • un variateur de fréquence (ou convertisseur) qui fait varier la fréquence d’alimentation du moteur électrique du compresseur ; • un compresseur Inverter qui est spécifiquement conçu pour fonctionner à des vitesses de rotation variables. Neuf La variation électronique de vitesse est intégrée dès la conception du compresseur. La vitesse évolue de la limite basse, fixée pour des raisons de lubrification du compresseur, à la limite haute fixée par la vitesse de rotation maximale du moteur électrique. 14 Le système Inverter module la vitesse de rotation du compresseur voire du ventilateur au niveau de chaque unité intérieure afin d’adapter la puissance thermique au besoin. PROFESSIONNELS • une unité extérieure comprenant le compresseur, le détendeur, la vanne d’inversion de cycle et un échangeur ventilé sur l’air extérieur ; D ’ A C C O M P A G N E M E NT • une ou plusieurs unités intérieures comprenant un filtre mobile à la reprise d’air, un échangeur ventilé sur l’air intérieur et le dispositif de commande. PROGRAMME Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est composée des éléments suivants : DES 4.1. • Pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec réseau aéraulique « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT L’unité intérieure est raccordée à un réseau aéraulique, en placard ou en faux-plafond par exemple. Ce réseau permet la distribution de l’air chauffé. L’air de la pièce est ensuite repris, traité par l’unité intérieure puis réinjecté dans le local ou les locaux. Le nombre d’unités à mettre en place dépend de l’importance du logement et des dispositions architecturales (pavillon sur deux niveaux, présence de mezzanine…). Une unité intérieure peut traiter une pièce ou une zone, c'est-à-dire un ensemble de pièces ayant des besoins thermiques similaires au même moment (par exemple rez-de– chaussée et étage, partie jour et partie nuit). Si plusieurs unités intérieures sont prévues, chacune doit conserver un fonctionnement indépendant. Commentaire s Figure 1 : Exemple d’utilisation d’une pompe à chaleur air extérieur/air intérieur en éléments séparés avec réseau aéraulique de distribution d’air Neuf Dans le cas d’une unité intérieure par zone, chaque zone totalise une surface au plus égale à 100 m². 15 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 4.2. • Pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est composée des éléments suivants : • une unité extérieure comprenant le compresseur, le détendeur, la vanne d’inversion de cycle et un échangeur ventilé sur l’air extérieur ; • plusieurs unités intérieures disposées dans chaque pièce principale comprenant un filtre mobile à la reprise d’air, un échangeur ventilé sur l’air intérieur et le dispositif de commande. L’unité intérieure peut être du type mural, console, plafonnier, ou pouvant être raccordée à un réseau aéraulique selon les modèles proposés par les constructeurs. Le nombre d’unités à mettre en place dépend de l’importance du logement et des dispositions architecturales (pavillon sur deux niveaux, présence de mezzanine…). Selon les constructeurs et les gammes de puissances calorifiques, entre 2 et 8 unités intérieures peuvent être raccordées à une même unité extérieure. Chaque unité intérieure doit conserver un fonctionnement indépendant. s Figure 2 : Exemple d’utilisation d’une pompe à chaleur air extérieur/air intérieur en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe 4.3. • Pompe à chaleur air/air monobloc avec réseau aéraulique Neuf Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur regroupe tous les éléments entrant dans sa composition : le compresseur, le détendeur, la vanne d’inversion de cycle, l’échangeur ventilé sur l’air extérieur, l’échangeur ventilé sur l’air intérieur et le dispositif de commande. 16 PROFESSIONNELS DES PROGRAMME L’air de la pièce est ensuite repris par un autre réseau aéraulique permettant son traitement par la pompe à chaleur puis est réinjecté dans les locaux. D ’ A C C O M P A G N E M E NT La pompe à chaleur est installée soit dans un local spécifique, soit en placard ou en faux-plafond par exemple. Elle est raccordée à un réseau aéraulique permettant la distribution de l’air chauffé. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 3 : Exemple d’utilisation d’une pompe à chaleur air extérieur/air intérieur monobloc avec un réseau aéraulique de distribution d’air 4.4. • Pompe à chaleur air/air à débit de réfrigérant variable (DRV) Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est composée des éléments suivants : • une unité extérieure comprenant le compresseur, un détendeur électronique, la vanne d’inversion de cycle et un échangeur ventilé sur l’air extérieur ; • plusieurs unités intérieures disposées dans chaque pièce principale comprenant un filtre mobile à la reprise d’air, un détendeur électronique, un échangeur ventilé sur l’air intérieur et le dispositif de commande ; • un bus de liaison entre chaque unité intérieure et l’unité extérieure. Le nombre d’unités à mettre en place dépend de l’importance du logement et des dispositions architecturales (pavillon sur deux niveaux, présence de mezzanine…). Selon les constructeurs et les gammes de puissances calorifiques, entre 6 et 9 unités intérieures peuvent être raccordées à une même unité extérieure. Chaque unité intérieure doit conserver un fonctionnement indépendant. Neuf L’unité intérieure peut être du type mural, console, plafonnier ou pouvant être raccordée à un réseau aéraulique selon les modèles proposés par les constructeurs. 17 PROFESSIONNELS Commentaire Il existe des systèmes à débit de réfrigérant variable à récupération d’énergie permettant de faire du chaud et du froid simultanément. PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 4 : Exemple d’utilisation d’une pompe à chaleur air/air à débit de réfrigérant variable (DRV) 4.5. • Interaction entre système de chauffage air/air et système de ventilation Les systèmes air/air fonctionnent en recyclage et sont indépendants de la ventilation mécanique contrôlée. Pour éviter toute interférence avec le réseau d’extraction de la ventilation mécanique contrôlée, il n’est pas prévu de soufflage dans les pièces humides (cuisine, salle de bains). Ces dernières sont chauffées avec un émetteur électrique si besoin. Neuf L’interaction entre le système de chauffage ou de chauffage/rafraichissement par air et le système de ventilation hygroréglable est traité dans le Cahier des Prescriptions Techniques communes « Systèmes de ventilation mécanique contrôlée simple flux hygroréglable ». 18 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 5 PROGRAMME Dimensionnement de la pompe à chaleur « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT La sélection de la pompe à chaleur s’effectue en fonction du dimensionnement par rapport au calcul de déperditions et des caractéristiques des pompes à chaleur disponibles dans les gammes de matériels des constructeurs. 5.1. • Calcul des déperditions Les déperditions thermiques sont calculées selon la norme NF EN 12831 et le complément national NF P 52-612/CN. 5.1.1. • Principe du calcul des déperditions 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 bouches d’entrée d’air par ventilation naturelle ou mécanique ; • déperditions par les infiltrations : jointures des huisseries des fenêtres, des portes, par les trous en façade… Neuf Les déperditions sont calculées pour les pièces dont le chauffage est assuré par la pompe à chaleur. 19 PROFESSIONNELS 5.1.2. • Déperditions surfaciques par transmission à travers les parois Les déperditions surfaciques sont calculées à partir de la formule suivante : Déperditions surfaciques = Somme de U x A x (Tint-Text) Avec : -U : coefficient de transmission surfacique en W/m².K PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT -A : surface intérieure de la paroi en m² -Tint-Text : écart de température entre l’intérieur et l’extérieur en K 5.1.3. • Déperditions linéiques aux liaisons des différentes parois Les déperditions linéiques sont calculées à partir de la formule suivante : Déperditions linéiques = Ψ x I x (Tint-Text) Avec : - Ψ : coefficient de transmission linéique (psi) en W/m.K -I : longueur des liaisons en m -Tint-Text : écart de température entre l’intérieur et l’extérieur en K Commentaire La norme NF EN 12831 propose une méthode simplifiée consistant à majorer les coefficients de transmission surfacique des parois en fonction de leurs liaisons. 5.1.4. • Déperditions par renouvellement d’air et infiltrations Le calcul des déperditions s’effectue à partir de la formule suivante : Déperditions par renouvellement d’air = 0,34 x qv x (Tint-Text) Avec : - 0,34 : chaleur volumique de l’air en Wh/m3.K - qv : débit de renouvellement d’air par ventilation et infiltrations en m3/h Neuf Commentaire 20 Les entrées d’air induites par l’utilisation de hottes en tout air neuf, de cheminée à foyer ouvert ou de tout autre système ne sont pas prises en compte dans la formule. La (Figure 5) présente la carte de France des températures extérieures de base. Des corrections sont à apporter en fonction de l’altitude du lieu considéré, selon le tableau de la (Figure 6). 62 22 -4 56 -4 80 PROFESSIONNELS DES 59 -9 -9 -9 60 -7 02 -7 08 -10 55 57 -15 67 51 61 54 -10 77 -12 -15 -15 -7 28 35 10 -7 53 -7 72 -10 52 88 -15 68 -4 -7 45 89 -12 -7 41 -7 -15 70 44 -10 21 49 -7 37 -10 -5 58 -10 18 25 90 -7 -7 -10 -12 -15 36 -7 85 39 71 79 86 -7 -10 -5 03 -10 -7 -7 -8 74 69 01 23 42 87 -10 -10 17 16 -8 63 -10 -10 -8 73 -5 -5 -8 38 19 -10 24 43 -10 -8 15 -5 33 -8 -8 05 07 26 46 -5 -10 48 47 -6 -6 -6 12 -8 04 -5 40 -8 -8 06 30 84 82 -5 -6 -5 -6 81 -5 32 83 13 31 -5 -5 34 -5 64 -5 -5 11 -5 -5 2B 65 -5 09 -5 -2 -5 66 2A -5 -2 27 -7 95 -7 93 92 -7 75 -7 78 -5 94 -7 91 -7 -7 s Figure 5 : Températures extérieures de base non corrigées par l’altitude Neuf 29 -4 50 14 -4 -7 76 -7 D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les déperditions sont calculées pour la température extérieure de base du lieu définie dans le complément national à la norme NF EN 12831, référencé NF P 52-612/CN. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 5.1.5. • La température extérieure de base du lieu PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 21 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Température extérieure du site °C Température extérieure de base au niveau de la mer du site °C -2 -4 -5 -6 -7 -8 -10 -12 -15 Température extérieure du site °C -2 0 à 200 -2 -3 201 à 400 -3 -4 401 à 600 0 à 200 -5 601 à 700 201 à 400 0 à 200 -4 -5 -6 701 à 800 401 à 500 201 à 400 0 à 200 -6 -7 401 à 600 201 à 400 0 à 200 -8 601 à 800 401 à 500 201 à 400 0 à 200 401 à 500 201 à 400 -9 801 à 1000 501 à 600 -10 1001 à 1200 601 à 700 Prise en compte de l’altitude du lieu en mètre 401 à 500 -8 -9 -10 0 à 200 -11 1201 à 1400 701 à 800 501 à 600 201 à 400 -12 1401 à 1700 801 à 900 601 à 700 401 à 500 -13 1701 à 1800 901 à 1000 701 à 800 -14 1801 à 2000 1001 à 1100 800 à 901 901 à 1000 701 à 800 501 à 600 -15 -7 -11 0 à 200 -12 501 à 600 201 à 400 -13 601 à 700 401 à 500 -14 0 à 400 -15 -16 1001 à 1100 800 à 901 601 à 700 401 à 500 -16 -17 1101 à 1200 901 à 1000 701 à 800 501 à 600 -17 -18 1201 à 1300 1001 à 1100 800 à 901 601 à 700 -18 -19 1301 à 1400 -20 1101 à 1200 901 à 1000 701 à 800 -19 1201 à 1300 1001 à 1100 800 à 901 -20 -21 1301 à 1400 1101 à 1200 901 à 1000 -21 -22 1401 à 1500 1201 à 1300 1001 à 1100 -22 -23 -23 1501 à 1600 1301 à 1400 1101 à 1200 -24 1601 à 1700 1401 à 1500 1201 à 1300 -24 -25 1701 à 1800 1301 à 1500 -25 -26 1801 à 1900 -26 -27 1901 à 2000 -27 s Figure 6 : Correction de la température extérieure de base en fonction de l’altitude 5.2. • Dimensionnement de la pompe à chaleur air/air avec réseau aéraulique et de son appoint Cela concerne la pompe à chaleur air/air monobloc ou en éléments séparés. L’appareil ou l’unité intérieure pouvant être raccordée à un conduit aéraulique peut être équipée d’un appoint électrique après le ventilateur de soufflage. Seules les pièces humides (cuisine, salle de bains) sont chauffées avec un émetteur électrique si besoin. La pompe à chaleur et son appoint doivent permettre d’obtenir la température ambiante demandée pour les conditions extérieures de base du lieu. Neuf Le dimensionnement est effectué en mode chauffage. 22 L’appoint est constitué d’un réchauffeur électrique placé en aval de la pompe à chaleur afin d’assurer le complément de puissance calorifique. Commentaire Le délestage de l’appoint électrique doit pouvoir être effectué manuellement. 5.2.1. • La puissance calorifique PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Il convient de mettre en œuvre un dispositif de délestage de l’appoint électrique. Si l’appoint est composé de plusieurs étages, un gestionnaire d’énergie est généralement utilisé. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Au-delà d’une puissance calorifique de 3 kW, l’appoint doit être prévu avec a minima deux niveaux de puissance. Le dernier niveau est mis en fonctionnement en cas d’arrêt du compresseur. PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT La puissance calorifique de la pompe à chaleur est comprise entre 80% et 100% des déperditions du volume traité, calculées pour la température extérieure de base du lieu. La puissance totale délivrée par la pompe à chaleur et l’appoint est égale à 120% des déperditions du volume traité, calculées pour la température extérieure de base du lieu. La température limite de fonctionnement garanti d’arrêt de la pompe à chaleur est inférieure de 5 K à la température extérieure de base. Une minoration de l’écart de 5 K est prévue lorsque la température extérieure de base est inférieure à –10°C. Commentaire La température limite de fonctionnement garanti est la température en-dessous de laquelle le constructeur ne garantit pas le fonctionnement satisfaisant de la pompe à chaleur ni l’obtention des performances attendues. 5.2.2. • Le débit d’air Le débit d’air soufflé dans chaque pièce est déterminé en fonction de la puissance calorifique du local à combattre et de l’écart entre la température de l’air soufflé et celle de l’air ambiant (Figure 19). Le débit de soufflage de l’appareil est mis en adéquation avec la somme des débits à souffler dans les locaux pour combattre les déperditions. Afin d’éviter de trop grandes vitesses d’air au niveau des bouches de soufflage et garantir le confort acoustique il est souhaitable que le débit d’air corresponde à un taux de brassage de l’ordre de 5 volumes par heure en mode chauffage. Neuf ! 23 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 5.3. • Dimensionnement de la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe Une unité intérieure à émission directe ne peut être équipée d’un appoint électrique. Seules les pièces humides (cuisine, salle de bains) sont chauffées avec un émetteur électrique si besoin. La pompe à chaleur et les émetteurs doivent permettre d’obtenir la température ambiante demandée pour les conditions extérieures de base du lieu. Le dimensionnement est effectué en mode chauffage. 5.3.1. • La puissance calorifique La puissance calorifique de la pompe à chaleur est de 120% des déperditions du volume traité, calculées pour la température extérieure de base du lieu. La température limite de fonctionnement garanti d’arrêt de la pompe à chaleur est inférieure de 5 K à la température extérieure de base. Une minoration de l’écart de 5 K est prévue lorsque la température extérieure de base est inférieure à –10°C. Commentaire La température limite de fonctionnement garanti est la température en-dessous de laquelle le constructeur ne garantit pas le fonctionnement satisfaisant de la pompe à chaleur ni l’obtention des performances attendues. 5.3.2. • Le débit d’air Le débit d’air soufflé dans chaque pièce est déterminé en fonction de l’unité intérieure installée. Neuf ! 24 Afin d’éviter de trop grandes vitesses d’air au niveau de la pièce traitée et garantir le confort acoustique il est souhaitable que le débit d’air soufflé par l’unité intérieure corresponde à un taux de brassage de l’ordre de 5 volumes par heure en mode chauffage. La pompe à chaleur et les émetteurs doivent permettre d’obtenir la température ambiante demandée pour les conditions extérieures de base du lieu. Chaque constructeur de pompe à chaleur ou système à débit de réfrigérant variable dispose d’une procédure de dimensionnement. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les unités intérieures ne disposent pas d’un appoint électrique. Seules les pièces humides (cuisine, salle de bains) sont chauffées avec un émetteur électrique si besoin. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 5.4. • Dimensionnement de la pompe à chaleur air/air à débit de réfrigérant variable (DRV) PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Cette procédure se décompose en deux étapes : • calcul de la puissance que doit délivrer chaque unité intérieure en mode chaud, aux conditions nominales du constructeur et choix des unités intérieures ; • calcul de la puissance que doit délivrer l’unité extérieure en mode chaud, aux conditions nominales du constructeur et choix de l’unité extérieure. Le dimensionnement d’un système à débit de réfrigérant variable s’effectue conformément aux préconisations du constructeur. A défaut, il doit répondre aux exigences spécifiées (cf. 5.4.1) et (cf. 5.4.2). 5.4.1. • La puissance calorifique La puissance calorifique de la pompe à chaleur est de 120% des déperditions du volume traité, calculées pour la température extérieure de base du lieu. La température limite de fonctionnement garanti d’arrêt de la pompe à chaleur est inférieure de 5 K à la température extérieure de base. Une minoration de l’écart de 5 K est prévue lorsque la température extérieure de base est inférieure à –10°C. Commentaire La température limite de fonctionnement garanti est la température en-dessous de laquelle le constructeur ne garantit pas le fonctionnement satisfaisant de la pompe à chaleur ni l’obtention des performances attendues. Le débit d’air soufflé dans chaque pièce est déterminé en fonction de l’unité intérieure installée. Neuf 5.4.2. • Le débit d’air 25 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT ! Afin d’éviter de trop grandes vitesses d’air au niveau de la pièce traitée et garantir le confort acoustique il est souhaitable que le débit d’air soufflé par l’unité intérieure corresponde à un taux de brassage de l’ordre de 5 volumes par heure en mode chauffage. 5.5. • Caractéristiques de la pompe à chaleur air/air Les éléments suivants doivent être connus pour sélectionner la pompe à chaleur : • les températures limites réelles de fonctionnement (températures d’entrée et de sortie d’air) ; • les débits minimal et maximal d’air ; • les pertes de charges sur l’air pour les unités pouvant être raccordées sur un réseau aéraulique (gainables) ; • les sécurités thermiques, électriques et frigorifiques ; • les performances de la machine aux points de fonctionnement définis dans le tableau ci-après, à partir du référentiel NF PAC ; • les niveaux acoustiques ; • le poids, les dimensions et les moyens de levage ; • les possibilités locales du constructeur pour la mise au point éventuelle et l’assistance après vente. Point de fonctionnement Nominal Fluide Caloporteur Air extérieur Air intérieur Température entrée évaporateur Température entrée condenseur Optionnel Temp. Sèche Temp. humide Temp. sèche Temp. humide 7 °C 6 °C -7 °C -8 °C 20°C 15°C MAXI 20°C 15°C MAXI s Figure 7 : Points de fonctionnement en mode chaud, selon la certification NF PAC Commentaire Neuf La sélection de la puissance calorifique de la pompe à chaleur s’effectue pour la température extérieure de base considérée et non pas pour celle considérée pour le point de fonctionnement nominal (+7°C) donnée dans la documentation du constructeur. 26 5.6.1. • Mode chauffage En mode chauffage, la pompe à chaleur est définie par les caractéristiques suivantes : PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les performances calorifiques d’une pompe à chaleur annoncées par le constructeur font l’objet d’une certification (NF PAC, EUROVENT…). La pompe à chaleur doit répondre aux exigences définies dans la norme NF EN 14511. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 5.6. • Performances thermiques des pompes à chaleur PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • la puissance thermique dissipée au condenseur ; • la puissance électrique totale absorbée. Le coefficient de performance (COP) est le rapport puissance thermique dissipée au condenseur/puissance électrique totale absorbée. A titre d’exemple, pour la certification NF PAC, le coefficient de performance machine en vigueur en 2012 doit être au moins égal aux valeurs données dans le tableau de la (Figure 8). Evaporateur Temp sèche (°C) Temp humide (°C) Condenseur Temp entrée air (°C) COP minimal 7 6 20 3,40 -7 -8 20 2,00 s Figure 8 : Conditions de températures Il existe d’autres paramètres permettant de comparer les performances à charges partielles : SCOP/SCOPon/SCOPnet (NF EN 14825). 5.6.2. • Mode rafraîchissement En mode rafraîchissement, la pompe à chaleur est définie par les caractéristiques suivantes : • la puissance thermique absorbée à l’évaporateur ; • la puissance électrique totale absorbée. Commentaire En mode rafraîchissement, la pompe à chaleur est caractérisée par le coefficient d’efficacité énergétique (EER). C’est le rapport puissance thermique absorbée par l’évaporateur/puissance électrique totale absorbée. Neuf Les performances frigorifiques de la pompe à chaleur annoncées par le constructeur doivent correspondre à celles certifiées par EUROVENT. 27 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Il existe d’autres paramètres permettant de comparer les performances à charges partielles : SEER/SEERon (NF EN 14825) et ESEER (EUROVENT). Commentaire L’étiquetage énergétique du SCOP/SEER des pompes à chaleur air/air réversibles d’une puissance frigorifique inférieure à 12 kW est obligatoire depuis le 1er janvier 2013, en application des règlements (ErP) 206/2012 et (Energy Labeling) 626/2011. 5.7. • Spécifications acoustiques réglementaires La pompe à chaleur et ses équipements doivent respecter les réglementations en vigueur sur le bruit intérieur et sur le bruit au voisinage. Elles reposent sur la connaissance des puissances acoustiques des pompes à chaleur monobloc ou des unités extérieure et intérieure pour une pompe à chaleur en éléments séparés. Ces données sont fournies par le fabricant ou disponibles dans les bases de données NF PAC ou EUROVENT. L’[ANNEXE 1] présente des informations complémentaires sur les niveaux acoustiques à proximité d’une pompe à chaleur. ! Pour faciliter le respect de ces réglementations, le niveau de puissance acoustique de la pompe à chaleur exprimé en dB(A) doit être choisi en fonction des conditions d’installation. Commentaire Le référentiel NF PAC impose des niveaux de puissance acoustique en fonction des puissances calorifiques de pompes à chaleur. 5.7.1. • Réglementation sur le bruit intérieur L’arrêté du 30 juin 1999 impose des valeurs maximales du niveau de pression acoustique normalisé LnAT du bruit engendré dans des conditions normales de fonctionnement par un appareil individuel de chauffage ou de climatisation. La pression acoustique ne doit pas dépasser 35 dB(A) dans les pièces principales et 50 dB(A) dans les cuisines de chaque logement. Neuf Si la cuisine est ouverte sur une pièce principale, la pression acoustique doit être inférieure à 40 dB(A) dans la pièce principale. 28 • 5 dB(A) en période diurne (de 7 h à 22 h) ; • 3 dB(A) en période nocturne (de 22 h à 7 h). L'émergence est définie par la différence entre le niveau de bruit ambiant, comportant le bruit particulier en cause, et le niveau du bruit résiduel constitué par l'ensemble des bruits habituels, extérieurs et intérieurs, correspondant à l'occupation normale des locaux et au fonctionnement habituel des équipements, en l'absence du bruit particulier en cause. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT L’article R1334-33 du Code de la santé publique fixe les valeurs limites d’émergence sonore admises : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 5.7.2. • Réglementation sur le bruit de voisinage PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Le bruit résiduel est le bruit moyen que l’on mesure sur une période de référence lorsque l’équipement incriminé ne fonctionne pas. Il s’agit du bruit de fond. Le bruit ambiant est le bruit mesuré pendant une période équivalente lorsque l’équipement fonctionne : le bruit ambiant est donc la somme du bruit de l’équipement seul et du bruit résiduel. Neuf Comme le temps cumulé de fonctionnement d’une pompe à chaleur dépasse généralement huit heures, aucune valeur corrective ne peut être prise en compte. 29 Implantation de la pompe à chaleur 6 PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROFESSIONNELS POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Dès la conception, il est nécessaire d’étudier l’implantation de l’unité extérieure dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés ou de l’unité complète dans le cas d’une pompe à chaleur monobloc extérieure ou intérieure. Un accès aisé est nécessaire pour l’entretien et la maintenance ultérieure de la pompe à chaleur. L’[ANNEXE 2] présente diverses solutions d’implantation. 6.1. • Implantation de l’unité extérieure d’une pompe à chaleur en éléments séparés ou d’une pompe à chaleur monobloc extérieure 6.1.1. • Intégration technique Dès la phase de conception, il est nécessaire de prévoir les dégagements nécessaires autour de l’unité extérieure ainsi que les vents dominants qui peuvent entraîner : • des contraintes mécaniques sur le ventilateur ; • un recyclage d’air extérieur rejeté par la pompe à chaleur vers son aspiration ; • une influence sur les performances des équipements. Neuf ! 30 Il convient de s’assurer que l’implantation de la pompe à chaleur n’est pas contraire aux règles d’urbanisme ou de copropriété. L’unité extérieure peut être installée dans un local fermé uniquement s’il existe une ventilation suffisante pour permettre d’obtenir son bon débit d’air. Dans ce cas, elle est équipée d’un réseau d’amenée d’air neuf et de rejet à l’extérieur avec un ventilateur spécifique (ayant de la pression disponible). PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT En particulier lorsque la pompe à chaleur est implantée au sud (ce qui permet d’améliorer le dégivrage lors de certaines conditions atmosphériques) et en cas de régulation prenant en compte la température extérieure, il convient que la sonde extérieure de régulation soit placée dans un endroit exempt de toute perturbation, à l’abri du soleil, éloignée des sources chaudes ou froides du bâtiment (bouches d’aération, fenêtres…). L’installation de la sonde sur une paroi nord est conseillée. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Commentaire PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT L’unité extérieure peut être installée dans un local semi-ouvert du type appentis à condition d’éviter les mélanges de l’air entrant et de l’air sortant de l’unité. Dans le cas d’une telle installation, on peut considérer que la pompe à chaleur est quasiment en situation extérieure. Les espaces de service préconisés par le constructeur doivent être respectés. s Figure 9 : Implantation de l’unité extérieure dans un local semi-ouvert 6.1.2. • Intégration acoustique Des précautions doivent être prises pour intégrer au mieux les unités placées à l’extérieur vis-à-vis du voisinage : • ne pas le placer à proximité des chambres de la maison voisine ou de la maison équipée ; • éviter la proximité d’une ou de plusieurs parois fortement réverbérantes. Neuf • placer l’appareil de préférence hors de vue du voisinage direct, à partir d’une terrasse ou à partir de baies vitrées : l’abriter derrière un obstacle naturel formant écran tel qu’un rideau d’arbustes, une haie, une butte de terre ou un mur de clôture en conservant une distance minimale ; 31 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Dans certains cas, des précautions complémentaires sont nécessaires du fait, par exemple, d’une distance trop faible par rapport au voisinage. Il convient alors d’affiner l’étude d’un point de vue acoustique. Un écran acoustique peut être installé tout en restant vigilant sur le risque potentiel des ondes sonores réfléchies par une mauvaise implantation de l’unité extérieure vis-à-vis de l’écran. Se référer à l’[ANNEXE 2]. 6.2. • Implantation de la pompe à chaleur monobloc intérieure Une pompe à chaleur peut être installée dans un local fermé ou semiouvert dès lors qu’elle est équipée d’un réseau d’amenée d’air neuf et de rejet à l’extérieur avec un ventilateur spécifique (ayant de la pression disponible). L’installation des conduits d’air doit être conforme aux préconisations du constructeur (longueur, section, matériaux absorbants…). A défaut : • les grilles de prise et de rejet d’air avec grillage anti-volatiles en acier galvanisé doivent être dimensionnées sur la section libre de passage avec une vitesse maximale de 2,5 m/s. L’étanchéité à l’air de tout le périmètre des grilles de prise d’air ou de rejet d’air doit être respectée. Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur tout le périmètre des grilles et l’épaisseur du percement mural ; • la vitesse de l’air dans les conduits aérauliques doit être limitée à 4 m/s ; • les conduits sont de forme circulaire ou rectangulaire ; • tous les conduits doivent être calorifugés. Le calorifugeage des conduits en tôle s’effectue côté extérieur, avec un matériau isolant imperméable à la vapeur d’eau pour éviter la condensation entre le conduit aéraulique et l’isolant. L’installation de la pompe à chaleur doit tenir compte du voisinage et en particulier des chambres. Le cas échéant, des actions spécifiques sur les locaux et sur la machine peuvent être nécessaires afin d’éviter la propagation du bruit. Se référer à l’[ANNEXE 2]. Neuf ! 32 Une pompe à chaleur monobloc intérieure doit être placée dans un local spécifique, dédié, selon la charge de fluide frigorigène en présence. • le sens des vents dominants ; • le changement de façade possible entre le rejet et la prise d’air ; • le positionnement préférentiel du rejet en point haut par rapport à la prise d’air neuf. Le rejet d'air ne doit pas constituer une gêne pour les occupants. Pour y satisfaire, il est admis qu’il doit se situer à une distance minimale de 0,40 m de toute baie ouvrante et de 0,60 m de toute entrée d’air de ventilation (voir document « Recommandations VMC double flux en individuel »). Ces deux distances s’entendent de l’axe de l’orifice d’évacuation au point le plus proche de la partie ouvrante (porte, fenêtre, châssis) ou de l’orifice d’entrée d’air de ventilation. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Une distance suffisante est prévue entre le rejet et la prise d’air. Leur implantation prend en compte les paramètres suivants : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 6.2.1. • Implantation en faux-plafond PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 6.2.2. • Implantation en local spécifique Lorsque la charge de fluide frigorigène est supérieure à la limite calculée par la norme NF EN 378-1, la pompe à chaleur est installée dans un local technique ou une salle des machines spécifique ou encore à l’air libre. Pour calculer la charge maximale, les paramètres à prendre en compte sont les suivants : • classement du fluide frigorigène (Figure 10) ; • occupation des locaux : les locaux résidentiels sont dans la classe A – occupation générale. Les locaux techniques ou salles de machines sont considérés comme inoccupés ; • catégorie du système : il est direct du fait que le condenseur ou l’évaporateur est en contact direct avec l’air ou le milieu à chauffer ou à refroidir ; • emplacement du système : le système peut être en partie (pompe à chaleur en éléments séparés) ou en totalité (pompe à chaleur monobloc) dans un local technique voire même en dehors d’un local technique c’est à dire dans un espace occupé par l’homme ou à l’air libre. Classement R404A, R407C, R410A, R417A R134a R744 (Dioxyde de carbone) A1 : non inflammable et toxicité inférieure R32* R413A* A2 : faible inflammabilité et toxicité inférieure R290 (propane)*, R600 (butane)* A3 : inflammabilité élevée et toxicité inférieure (*) Seuls les systèmes scellés en usine ayant une charge inférieure à 150 g de fluide frigorigène A2 ou A3 peuvent être installés dans un espace occupé qui n’est pas une salle des machines, sans restriction. s Figure 10 : Classement des fluides frigorigènes pouvant être utilisés dans les pompes à chaleur en habitat individuel Neuf Désignation du fluide frigorigène 33 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 6.2.3. • Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de type A1 (R134a, R410A…) Le tableau de la (Figure 11) présente la charge maximale à respecter pour les fluides frigorigènes de la famille A1 utilisés couramment dans les pompes à chaleur air/air installées en habitat individuel quand elles ne sont pas installées dans un local spécifique. Dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés, avec des tuyauteries frigorifiques qui cheminent dans l’habitat, il faut considérer le plus petit volume de local où peut se trouver une unité intérieure. Le tableau de la (Figure 12) permet une lecture directe de la charge maximale en fluide frigorigène en fonction du plus petit volume de local où se trouve l’unité intérieure et du type de fluide frigorigène utilisé. Les éléments de calculs (concentration limite…) sont présentés en [ANNEXE 3]. Pour les cas des pompes à chaleur avec des fluides frigorigènes des familles A2 et A3, il convient de se référer aux exigences présentées en [ANNEXE 3]. Groupe de sécurité de fluide frigorigène A1 (R134a, R407C, R410A…) Emplacement de la PAC Occupation générale – locaux résidentiels Espace occupée par l’homme qui n’est pas une salle des machines Charge MAXIMALE (kg) = Concentration limite (*) (kg/m3) x Volume du local (m3) où est installée la PAC (**) Compresseur et réservoir de liquide dans un local technique ou une Charge MAXIMALE (kg) = Concentration limite (*) (kg/m3) x salle des machines inoccupée ou à Volume du local (m3) où est installée la PAC (**) l’air libre Toutes les parties contenant du fluide frigorigène dans un local technique ou salle des machines inoccupée ou à l’air libre Aucune restriction de masse (*) voir en [ANNEXE 3] pour la concentration limite (**) Dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés, il faut considérer le volume du local où est installée l’unité intérieure s Figure 11 : Calcul de la charge maximale (kg) de fluide frigorigène du groupe A1 pour les pompes à chaleur air/air en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 Fluide frigorigène utilisé Volume du local en m3 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 R410A 4,4 8,8 13,2 17,6 22 26,4 30,8 35,2 39,6 44 R407C 3,1 6,2 9,3 12,4 15,5 18,6 21,7 24,8 27,9 31 R134a 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 R404A 4,8 9,6 14,4 19,2 24 28,8 33,6 38,4 43,2 48 R417A 1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5 12 13,5 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R744 Neuf s Figure 12 : Charge maximale (kg) en fluide frigorigène en fonction du volume du local pouvant recevoir une pompe à chaleur ou une unité intérieure 34 Par exemple, pour une maison individuelle équipée d’une pompe à chaleur contenant du fluide frigorigène R410A, le volume de la plus PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES Dans le cas où la pompe à chaleur est installée en local technique ou dans une salle des machines, la norme NF EN 378-3 impose une ventilation de ce local. En condition normale ou lorsque le local technique est occupé, le débit de ventilation est au minimum de quatre renouvellements d’air par heure. PROGRAMME petite pièce dans laquelle est installée une unité intérieure est de 30 m3. Dans ce cas, la charge maximale en fluide frigorigène de l’installation est de 13,2 kg. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 6.2.4. • Ventilation du local spécifique L’aspiration doit s’effectuer immédiatement au-dessus du sol en son point le plus bas si l’on utilise un fluide frigorigène plus lourd que l’air et juste au-dessous du plafond si l’on utilise un fluide frigorigène plus léger que l’air. Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de groupe A1 Dans le cas de l’habitat individuel, la masse de fluide frigorigène étant toujours inférieure à 25 kg, il n’est pas installé de ventilation d’urgence. Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de groupes A2/A3 En cas de fuite de fluide frigorigène, un détecteur doit pouvoir activer une ventilation mécanique d’urgence. Dans ce cas, le débit d’air doit être au minimum de : Débit d’air = 0,014 x masse de la charge de fluide frigorigène 0,67 Avec : -Débit d’air en m3/s, -Masse de la charge de fluide frigorigène en kg. Le tableau de la (Figure 13) présente directement les débits d’air en m3/h à souffler en cas de ventilation d’urgence selon la masse de fluide frigorigène pou les groupes A2 et A3. Débit d’air (m3/h) 1 2 3 50 80 105 Masse de fluide frigorigène (kg) 4 5 6 7 128 148 168 186 8 9 10 203 220 236 s Figure 13 : Débit d’air (m3/h) de ventilation d’urgence selon la masse de fluide frigorigène pour les groupes A2 et A3 Neuf Le débit maximal de ventilation d’urgence est de quinze renouvellements d’air du local par heure. 35 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME Neuf 36 POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Commentaire Les fluides frigorigènes précédemment cités (R134a, R404A, R407C, R410A, R417A, R744, R32, R413A, R290 et R600) possèdent une masse volumique plus grande que celle de l’air. Ils sont plus lourds que l’air. Le local spécifique nécessite une ventilation adaptée ; il convient de s’assurer de l’isolation thermique de ce local par rapport au reste du bâtiment. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 7 PROGRAMME Implantation des unités intérieures « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Les unités intérieures utilisées sont généralement : • une ou plusieurs unités disposées en faux plafond associée à un réseau aéraulique de soufflage d’air ; • plusieurs unités à émission directe disposées dans chaque pièce principale. 7.1. • Implantation de l’unité intérieure associée à un réseau aéraulique 7.1.1. • Constitution L’unité de soufflage possède au moins les éléments suivants : • une enveloppe ; L’isolant est équipé d’un revêtement évitant la dispersion de particules. Si besoin, toute précaution est prise pour éviter l’entraînement de particules, l’accumulation de poussières dans certaines zones de turbulence, la rétention d’humidité et favoriser le nettoyage et l’inspection. • un ventilateur ; Neuf Il est généralement du type centrifuge à une ou plusieurs vitesses de rotation, avec une pression statique disponible, au débit de sélection, compatible avec le réseau aéraulique (de 30 à 120 Pa). 37 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • une batterie réversible ; Sur la plupart des matériels, elle est en tube de cuivre et ailettes en aluminium avec un pas compatible pour les deux modes de fonctionnement. • un bac à condensats calorifugé ; • un filtre ; Le filtre doit d’une part protéger les occupants des locaux contre les poussières ou aérosols porteurs de particules biologiques et, d’autre part, les équipements contre l’encrassement ou l’introduction de particules nuisibles à leur fonctionnement. Le filtre utilisé doit être au minimum de classe G4 selon la norme EN 779. On favorise une filtration de l’air recyclé placée au niveau de la reprise d’air de la machine elle-même. Il y a lieu de toujours s’assurer de l’absence de fuite de dérivation autour du filtre. Une trappe de visite doit permettre un accès rapide au filtre afin de pouvoir le contrôler et le nettoyer si nécessaire. • une commande à distance. Des accessoires à monter au soufflage ou à la reprise peuvent équiper l’unité tels que : • un plénum avec grille de diffusion ou d’extraction d’air ; • une manchette souple de chaque côté du caisson ; • un plénum pour conduits circulaires. 7.1.2. • Implantation L’emplacement d’une unité intérieure est défini conformément aux prescriptions fournies par le constructeur. A défaut les quelques règles explicitées ci-après peuvent être employées. Différentes solutions peuvent être envisagées pour la mise en place des matériels, chacune doit être étudiée au cas par cas selon les dispositions architecturales. Les plus couramment utilisées sont les suivantes : • en faux-plafond ; • dans un placard ; Neuf • en combles : cette solution est à éviter dans la mesure du possible pour s’affranchir des pertes thermiques existantes même avec une isolation de l’unité intérieure et des conduits aérauliques. 38 Quelle que soit la solution retenue, le matériel installé doit rester accessible pour les opérations d’entretien. Pose des appareils verticaux Ces modèles sont installés contre un mur, soit en en suspension murale, soit sur des pieds supports. Si besoin, une hauteur minimale est conservée sous l’appareil afin de permettre le dégagement du filtre. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT L’intégration de la machine est prévue de manière à éviter toute propagation de bruit au logement. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Il est nécessaire de prévoir des trappes d’accès suffisamment dimensionnées (1m x 0,5 m minimum en fonction du type d’unité installée) pour permettre la maintenance et le remplacement du matériel en cas de besoin. PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Il ne doit pas exister de contre pente risquant de provoquer une stagnation de l’eau dans le bac à condensats. s Figure 14 : Exemple d’unité verticale Pose des appareils horizontaux Les modèles plafonniers sont suspendus au plafond. Une légère pente de l’appareil peut faciliter l’écoulement des condensats. Une trappe de visite située à l’aplomb de l’unité intérieure facilite les opérations d’entretien et de maintenance. Elle est dimensionnée de façon à permettre un accès au filtre et une dépose simple de l’unité intérieure. Neuf Dans le cas d’une reprise centralisée, la grille de reprise peut y être incorporée. 39 PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROFESSIONNELS POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 15 : Exemple d’implantation d’une unité intérieure plafonnière Evacuation des condensats L’évacuation des condensats doit s’effectuer de préférence gravitairement vers l’évacuation la plus proche. La pente de la tuyauterie d’évacuation de ces condensats doit être suffisante (1,5 cm/m au minimum) pour permettre cet écoulement. L’utilisation de pompe de relevage de condensats est à éviter dans la mesure du possible. Il est recommandé de calorifuger les tuyauteries d’évacuation afin d’éviter des phénomènes de condensation pouvant entraîner des dégradations. Différentes solutions d’intégration de la tuyauterie d’évacuation sont possibles : • création d’un soffite (Figure 16) ; • passage dans une goulotte en plinthe ; • cheminement en faux-plafond, ou en combles. Un siphon doit être installé avant le raccordement à l’égout pour éviter la remontée d’odeurs nauséabondes avec une garde d’air (tuyauterie non collée au siphon). Neuf ! 40 Dans le cas d’une unité intérieure raccordée à un réseau aéraulique, il convient de faire attention à la pression totale du ventilateur Si un faux-plafond existe, les condensats des appareils de l’étage supérieur peuvent être recueillis à l’aide d’une tuyauterie installée dans ce faux-plafond. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT La hauteur totale entre la sortie de l’unité intérieure et le bas du siphon est de deux fois la hauteur minimale H (mm). « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Comme il est représenté sur la (Figure 17), pour permettre une bonne évacuation des condensats, la hauteur minimale de siphon H (mm) est au moins égale à deux fois la pression négative (mm eau) existant dans l’appareil en fonctionnement (avec 1 mm eau=10 Pa). PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 16 : Exemple de soffite créé pour passage de la tuyauterie d’évacuation des condensats s Figure 17 : Hauteur minimale du siphon sur la tuyauterie d’évacuation des condensats pour une unité intérieure raccordée à un réseau aéraulique 7.2. • Implantation des unités intérieures à émission directe Le choix du type d’unité intérieure à implanter se fait en fonction de la disponibilité de la place au sol, au mur ou de la surface de plafond utilisable. Les différentes solutions les plus utilisées sont les suivantes (Figure 18) : • unité murale ; Neuf Le choix est fait en accord avec le maître d’ouvrage et l’architecte sur leurs préférences en termes de fonctionnalité et d’esthétique. 41 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • unité d’angle ; • console posée au sol ou en allège ; • plafonnier simple ou plafonnier de coin ; • cassette extra plate murale. Les grands principes d’implantation d’air suivants sont respectés : • choisir un emplacement où les orifices d’aspiration et de souffle sont libres (attention aux rideaux) ; • être attentif aux obstacles éventuels (poutre, refend, luminaire…) ; • prévoir un accès autour de l’appareil pour les opérations de maintenance ; • éviter un emplacement soumis à un ensoleillement direct ; • veiller au respect de l’architecture et de la décoration de la pièce à traiter. Neuf s Figure 18 : Exemples d’unités intérieures en habitat 42 PROFESSIONNELS DES PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT 8 Réseau aéraulique « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Le réseau aéraulique a pour fonction : • d’une part de distribuer, de répartir et de diffuser l’air traité par l’unité terminale dans les différentes pièces du logement où l’on souhaite contrôler le niveau de confort et de température ; • d’autre part d’assurer le retour de l’air à l’unité terminale soit après transfert dans la circulation et reprise centralisée soit par reprise directement en faux-plafond. Le réseau aéraulique est constitué : • de conduits de soufflage, de calorifuge, de registres d’équilibrage, de bouches de soufflage ; • de conduits de reprise, de bouches de reprise ; • d’accessoires de supportage et de mise en œuvre. En fonction des dispositions architecturales et du niveau de confort souhaité, les conduits et bouches de reprise peuvent être remplacées par une grille de reprise centralisée sous l’unité de production et par des grilles de transfert des pièces traitées vers la circulation commune. Cependant, cette disposition peut entraîner une détérioration de l’isolation acoustique entre les pièces du logement. ! Il n’est pas prévu de soufflage dans la cuisine fermée ni dans les pièces humides pour éviter toute perturbation éventuelle avec le réseau VMC. Si besoin, la cuisine et les pièces humides sont chauffées par un émetteur électrique. Un réseau aéraulique nécessite une étude pour son dimensionnement (section, vitesse, perte de charge…). Neuf Commentaire 43 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 8.1. • Bouches de soufflage 8.1.1. • Types de bouches Il existe de très nombreux types de matériel permettant la diffusion de l’air traité dans une pièce, qui peuvent être classés en deux catégories : • les grilles ; • les diffuseurs plafonniers ou linéaires. 8.1.2. • Sélection des bouches de soufflage La sélection d’une bouche de soufflage doit se faire suivant plusieurs facteurs indissociables : • le débit d’air soufflé ; • l’écart de température entre l’air soufflé et l’air ambiant ; • la vitesse résiduelle de l’air dans la zone d’occupation ; • la portée du jet d’air ou le rayon de diffusion pour un diffuseur ; • la chute du jet d’air ; • le niveau sonore ; •l’esthétique. Débit d’air Pour un fonctionnement de la pompe à chaleur uniquement en mode chauffage, le dimensionnement de la bouche se fait en mode chaud pour un débit d’air correspondant à un taux de brassage de l’ordre de 5 volumes par heure. Pour un fonctionnement réversible possible de la pompe à chaleur, le dimensionnement de la bouche se fait en mode froid ; en vérifiant que les deux modes, chaud et froid, possèdent un fonctionnement satisfaisant. Le débit d’air soufflé est déterminé en fonction de la puissance frigorifique sensible du local à combattre et de l’écart entre la température de l’air soufflé et celle de l’air ambiant (cf. 8.1.3). Quel que soit le type de diffusion retenue, il est nécessaire d’avoir une pression statique disponible minimale avant la grille ou le diffuseur de manière à effectuer une bonne diffusion d’air dans le local. Les bouches doivent être munies de volets de réglage et éventuellement de grilles égalisatrices du flux d’air. Neuf Ecart de température entre l’air soufflé et l’ambiance 44 En première approche, une présélection peut être effectuée en cherchant à atteindre les valeurs indiquées dans le tableau de la (Figure 19). •En mode chauffage, l’écart de température entre l’air soufflé et l’ambiance peut dépasser 20°C en demi-saison ou en période très froide quand la puissance du groupe thermodynamique augmente. Dispositif de diffusion d’air Ecart de température (K) Soufflage froid Soufflage chaud Grilles murales 8 16 Bouches linéaires 10 16 Diffuseurs plafonniers 11 16 à 25 si cônes réglables PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT •En mode rafraîchissement, la température de soufflage est de 10 à 13°C soit une valeur de l’écart de température entre l’air soufflé et l’ambiance d’environ 12 à 16°C ; « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Dans le cas d’unité à détente directe, compte tenu de la conception même de ce type de machine, l’écart entre l’air soufflé et l’ambiance peut être important : PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 19 : Ecarts de température conseillés entre l’air soufflé et l’ambiance Vitesse résiduelle La vitesse de soufflage doit permettre d’obtenir des faibles vitesses résiduelles dans la zone d’occupation. En fonction des recommandations de la norme NF EN ISO 7730, la vitesse résiduelle dans le local est comprise entre 0,12 et 0,25 m/s. Portée La portée est généralement définie de manière à respecter une valeur de vitesse terminale comprise entre 0,25 et 0,5 m/s. La portée du jet ne doit pas être supérieure à la profondeur de la pièce dans les conditions nominales de fonctionnement. s Figure 20 : Diffusion de l’air correcte et incorrecte Pour les diffuseurs plafonniers, les constructeurs utilisent généralement les notions de rayon minimal et maximal de diffusion. Neuf Rayon de diffusion 45 PROFESSIONNELS Aucun obstacle ne doit se trouver à l’intérieur du rayon minimal. Il ne doit pas y avoir recouvrement entre le rayon minimal et le rayon maximal du diffuseur voisin. PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 21 : Rayons de diffusion (vue en plan) Niveau sonore Le niveau sonore obtenu dans un local dépend de nombreux facteurs tels que la puissance acoustique émise, le nombre de sources de bruit, la distance de la source, le facteur de directivité, les caractéristiques du local, etc. Pour un type de bouche d’air donné (utilisé en soufflage ou en reprise), le niveau sonore est d’autant plus important que : • la vitesse de l’air à travers l’organe de diffusion est grande ; • la surface de passage de l’air à travers la bouche est faible ; • la perte de charge du matériel est grande. Lorsque l'installation le permet, les organes d’équilibrage sont placés le plus loin possible de la bouche ou du diffuseur pour limiter les nuisances sonores (au départ d’un caisson de répartition par exemple) Esthétique Ce critère doit être examiné au cas par cas avec le maître d’ouvrage, le client et l’architecte en fonction du type de diffuseur, du type de local… 8.1.3. • Implantation des bouches de soufflage Trois possibilités d’implantation des bouches de soufflage sont recommandées : • montage mural en partie haute ; • montage en plafond ; Neuf • montage en allège de fenêtre. 46 PROFESSIONNELS PROGRAMME En partie haute, il est recommandé une distance inférieure à 0,30 m du plafond pour bénéficier de l’effet Coanda. DES Pour éviter des risques d’inconfort en mode rafraîchissement (sensation de douche froide), il est recommandé d’utiliser au maximum l’effet de paroi (phénomène d’adhérence de la veine d’air sur les parois du local – « l’effet Coanda »). D ’ A C C O M P A G N E M E NT Montage mural en partie haute « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 22 : Implantation de la bouche de soufflage pour bénéficier de l’effet de plafond La position de la bouche est telle qu’aucun obstacle d’air (poutre, luminaire…) ne vienne faire dévier prématurément le jet vers la zone occupée et engendrer un courant d’air indésirable (Figure 23). La probabilité de ce décrochement de l’air augmente : • avec la hauteur h de l’obstacle ; • lorsque la distance d à l’obstacle diminue ; • quand l’écart de température ΔT entre l’air soufflé froid et l’ambiance augmente. Pour une distance et un écart de température donné, il existe donc une hauteur critique hc de l’obstacle au delà de laquelle le jet d’air va chuter. Cette hauteur critique peut s’estimer par la relation suivante : hc = d (0,08 – 0,005 ΔT) Avec ΔT en K, hc et d en m. Si la hauteur de l’obstacle est inférieure à cette hauteur, le jet va être freiné mais il ne décroche pas. Neuf Dans le cas d’installations réversibles, il peut être utilisé des bouches qui modifient la direction de leur jet à l’aide d’un mécanisme thermostatique selon la température de l’air soufflé (hauteur sous plafond supérieure à 2,50 m). 47 PROFESSIONNELS PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 23 : Décrochement du jet d’air Montage en plafond En absence d’obstacle, les diffuseurs de plafond doivent avoir une direction de soufflage proche de l’horizontale pour que le jet ne pénètre pas dans la zone d’occupation. Montage en allège Moins esthétique que les précédents, le soufflage en allège est le plus adapté pour la diffusion d’air chaud et d’air froid. En effet, les volets facilement orientables permettent de souffler l’air chaud en partie basse de local, et en été, de bénéficier de l’effet Coanda. En cas d’installation sous une fenêtre, il n’est pas installé de rideau risquant de faire obstacle à la bonne diffusion de l’air. Neuf s Figure 24 : Exemple d’orientation des jets de soufflage 48 Les grilles de transfert sont constituées de lames fixes à chevrons suffisamment rigides pour éviter toute vibration au passage de l’air. La section libre des bouches, prises en compte dans les calculs, est celle fixée par le catalogue ou, à défaut, par une garantie écrite du constructeur. L’implantation de la reprise d’air doit également être étudiée, afin d’éviter de créer des courts circuits (l’air soufflé est aspiré avant d’avoir atteint la température de l’ambiance). PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT La reprise d’air est destinée à permettre le retour de l’air soufflé dans un local vers l’unité de traitement, située en général dans la circulation. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 8.2. • Reprise et transfert de l’air PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Commentaire Au-delà de la portée de la bouche de soufflage, la quantité d’air court-circuité est considérée comme négligeable. Deux options sont à envisager : • le transfert d’air du local vers la circulation avec une grille de reprise centralisée ; • le transfert d’air du local vers le faux-plafond de la circulation servant de conduit de reprise. Transfert d’air du local vers la circulation avec une grille de reprise centralisée Neuf Ce transfert d’air s’effectue en installant soit une grille de transfert dans la porte (vitesse de 1 à 1,5 m/s), soit une grille de transfert acoustique dans la cloison, soit sous la porte en prévoyant un détalonnage. Ce dernier est d’environ 3 cm si le débit à transférer est de 100 m3/h pour une vitesse d’air de 1,5 m/s. Cette solution ne doit donc s’imposer qu’en dernier recours. 49 PROFESSIONNELS PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 25: Exemple de grille de transfert avec cadre télescopique La grille de reprise centralisée peut s’intégrer dans les plaques de faux-plafond. Elle peut être équipée de charnières permettant son basculement et l’accès au filtre de reprise par simple pression. Un conduit aéraulique peut relier la grille de reprise à l’unité intérieure située en faux-plafond ou bien la reprise d’air par l’unité peut s’effectuer directement dans le faux-plafond. Transfert d’air du local vers le faux-plafond de la circulation servant de conduit de reprise Ce transfert d’air s’effectue soit par une grille de reprise en paroi du local, soit par une partie du diffuseur de soufflage utilisé en grille de reprise. Neuf La reprise d’air par l’unité intérieure s’effectue directement dans le faux plafond. 50 s Figure 26 : Exemple de grille de soufflage reprise Préalablement à toute étude, un schéma unifilaire du réseau doit être effectué ; il consiste à relier sur plan, par un réseau unifilaire, les composants de l’installation : bouches extérieures et intérieures, ventilateurs, filtres, échangeurs, etc. Chaque accident (coudes, branchement...) y est représenté ainsi que les filtres, registres et tout autre équipement. Les débits d’air et la longueur des parties rectilignes sont également indiqués sur chaque branche du réseau. Les conduits peuvent être de forme circulaire ou rectangulaire. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 8.3.1. • Conception « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 8.3. • Conduits aérauliques PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT L’étanchéité de l’installation doit être assurée tout le long du réseau, en particulier aux raccordements des accessoires ou des branchements ainsi qu’au niveau des trappes de nettoyage. Ces dernières sont prévues aux endroits nécessitant un accès dans le conduit pour le nettoyage. Si la filtration est bien conçue, bien réalisée et bien entretenue, les conduits ne collectant que peu de poussières, il est possible de prévoir, par exemple, une trappe dans chacun des conduits principaux. Le degré d’étanchéité à l’air dans les réseaux de distribution d’air doit correspondre à celui de la classe A selon la certification Eurovent 2/2. L’étanchéité à l’air mesurée K doit être inférieure à la limite d’étanchéité à l’air du réseau KMAX = 0,027x10-3 m3/(s.m²). L’étanchéité à l’air se calcule par la formule suivante : Etanchéité à l’air K = qvl / (Aj x ptest0,65) Avec : - qvl : débit de fuite corrigé en m3/s ; -Aj : surface du réseau de conduit en m2 ; - ptest : pression d’essai égale à la pression de référence (± 80 Pa pour l’habitat individuel) en Pa. 8.3.2. • Constitution Les conduits sont de préférence intérieurement lisses, non sujets à arrachement de matière, non corrosifs, légers, non hygroscopiques et doivent pouvoir résister aux différents régimes de températures d’air auxquels ils sont soumis. Les conduits aérauliques peuvent être réalisés : • dans un matériau rigide et calorifugés si besoin ; Neuf Les conduits les plus courants sont fabriqués soit en tôle d’acier galvanisée ou électrozinguée, soit en tôle d’alliage léger, soit à partir de produits isolants (fibres de verre ou de roche agglomérées et recouvertes d’un tissu collé sur la face interne), soit en matières plastiques. 51 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • à partir de panneaux en matériau isolant, type fibres de verre ou de roche agglomérées si la pression n’est pas trop importante. L’isolant doit être recouvert par un film pare-vapeur pour éviter la migration de la vapeur en mode froid ; • à l’aide de conduits circulaires souples et insonorisés. 8.3.3. • Dimensionnement Les données de départ pour le dimensionnement des conduits sont les suivantes : • les débits d’air à insuffler ou à extraire dans chaque pièce en fonction des charges thermiques à combattre ; • l’emplacement des bouches de soufflage et de reprise à raccorder au réseau ; • la présence d’obstacles liés au bâti. La section des conduits est calculée pour ne pas dépasser les vitesses maximales de la (Figure 27). Pour des raisons d’acoustique, la vitesse doit être inférieure à 5 m/s dans le conduit principal et inférieure à 3 m/s dans les conduits terminaux. Le calcul des pertes de charge se fait à partir du réseau aéraulique dessiné, des débits à mettre en œuvre et des contraintes dimensionnelles. Il faut veiller à limiter au maximum les pertes de charge. Pour cela, il convient de respecter quelques règles : • le nombre d’accidents (coudes, changements de section, piquage...) doit être limité ; • les changements de section doivent être progressifs ; • tous les coudes sont prévus avec un rayon de courbure égal à une fois et demi le diamètre du conduit au minimum. La perte de charge linéaire recommandée est de 0,7 Pa/m. Débit (m3/h) Vitesse (m/s) Diamètre (mm) (conduits circulaires) Section (mm x mm) (conduits rectangulaires) 130 3 125 100 x 100 200 3 160 200 x 100 350 3,2 200 200 x 150 700 3,8 250 250 x 200 1200 4,6 315 300 x 300 Neuf s Figure 27 : Choix des dimensions des conduits 52 En cas de difficultés, il est nécessaire d’assurer l’équilibrage d’une partie du réseau par un ou des registres indépendants. Il faut les situer alors le plus loin possible des bouches de soufflage, de façon à limiter les nuisances sonores. L’ensemble doit être exécuté en acier galvanisé et posséder un système de commande dont le fonctionnement doit être possible manuellement et dont la position doit être visible. Tous les registres doivent avoir la dimension du conduit. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Réglage de débit dans le réseau « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 8.3.4. • Organes de réglage de débit PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Réglage de débit aux bouches Certains diffuseurs possèdent leur propre élément de réglage appelé aussi « damper ». Lors de la constitution du réseau, il est nécessaire d’assurer une distribution aéraulique ne nécessitant pas d’action importante sur la fermeture des éléments de réglage des diffuseurs, le bruit généré pouvant dépasser fortement la valeur voulue. L’organe de réglage des bouches ne doit constituer que l’élément final de réglage ; il ne peut pas être utilisé pour le réglage d'une branche du réseau. 8.3.5. • Calorifuge Tous les conduits de soufflage sont calorifugés. L’isolation des conduits de reprise est à prévoir en cas de passage dans des zones non traitées (garages, combles, caves…). Le calorifugeage des conduits en tôle est effectué côté extérieur. Il est par exemple réalisé avec de la laine de verre de 25 mm d’épaisseur lors du passage dans les locaux traités et de 50 mm d’épaisseur quand les conduits cheminent dans les locaux non traités. Le matériau isolant est fourni sous forme : • flexible pour les conduits circulaires ; • de panneau semi-rigide ou rigide pour les conduits rectangulaires. Le matériau isolant est ensuite complété par un revêtement de finition avec revêtement pare vapeur (feuille d’aluminium laminée + un kraft + un treillis de renfort en fibre de verre). Neuf Les conduits souples sont choisis calorifugés à l’extérieur. 53 PROFESSIONNELS 9 Raccordements frigorifiques PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Les opérations nécessitant une intervention sur le circuit frigorifique et la manipulation des fluides frigorigènes doivent être réalisées par une entreprise disposant de l’attestation de capacité. L’opérateur 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. La distribution frigorifique assurant notamment la liaison entre l’unité extérieure et l’unité intérieure est conçue selon les spécifications du constructeur avec notamment : • la longueur maximale de tuyauteries ; • la longueur minimale de tuyauteries ; • la différence de hauteur maximale entre les deux unités ; • la longueur au-delà de laquelle il est nécessaire de rajouter du fluide frigorigène ; • la longueur en-dessous de laquelle il est nécessaire d’enlever du fluide frigorigène ; • la masse de fluide frigorigène par mètre linéaire de tuyauterie à rajouter ; • le diamètre nominal de la tuyauterie vapeur ; • le diamètre nominal de la tuyauterie liquide. A titre informatif, le tableau de la (Figure 28) fournit les correspondances entre les dénominations usuelles des tuyauteries frigorifiques. Neuf Dénomination du tube 54 Diamètre Pouce nominal Diamètre mm extérieur Epaisseur mm 1/4" 1/4" 5/16" 3/8" 3/8" 1/2" 1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1/4" 1/4" 5/16" 3/8" 3/8" 1/2" 1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 6,35 6,35 7,94 9,53 9,53 12,70 12,70 15,88 19,05 22,23 0,8 1 0,8 0,8 1 0,8 1 1 1 1 s Figure 28 : Dénomination usuelle des tubes frigorifiques en couronnes standard-Europe Le parcours du réseau est signalé par un dispositif tel qu’un grillage avertisseur. Il peut être de couleur jaune (transport de gaz combustible ou d’hydrocarbures) ou de couleur orange (transport de gaz, produits chimiques, autres que hydrocarbures et gaz combustible). Ce grillage avertisseur est placé à une distance de 0,20 à 0,30 m au-dessus de la génératrice supérieure des tubes. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les tuyauteries calorifugées sont disposées dans une tranchée de 0,40 à 0,60 m de largeur pour une profondeur de 0,40 à 0,50 m. Elles reposent sur le sol sur toute leur longueur sous fourreau (par exemple dans une gaine TPC orange). « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 9.1. • Tuyauteries frigorifiques enterrées PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Au voisinage d’un tube gaz en polyéthylène, ce dernier ne doit pas être soumis à l’influence continue d’une température supérieure à 30°C ni à une température inférieure à –20°C. La distance entre les génératrices les plus proches d’une tuyauterie frigorifique et d’une tuyauterie gaz doit être au moins égale en projection horizontale à 0,20 m. En cas de croisement, la distance entre les deux tuyauteries est au moins égale à 0,05 m. Au voisinage, avec ou sans croisement, d'une canalisation électrique enterrée, une distance minimale de 0,20 mètre doit être respectée. 9.2. • Calorifuge des tuyauteries frigorifiques Toutes les tuyauteries de fluide frigorigène sont calorifugées. Pour les tuyauteries intérieures, le calorifuge est réalisé au moyen d’un isolant de conductivité thermique inférieure à 0,04 W/m.K. Dans le cas d’un matériau souple à structure cellulaire fermée, l’épaisseur minimale du matériau isolant est généralement de 13 mm jusqu’au diamètre 19,05 mm (3/4”) et de 19 mm à partir du diamètre 22,22 mm (7/8”). Neuf Pour les tuyauteries extérieures éventuelles, le calorifuge est réalisé au moyen d’un isolant de conductivité thermique inférieure à 0,04 W/m.K. Entre l’unité extérieure et l’unité intérieure, il convient d’utiliser un isolant de qualité M1. Dans le cas d’un matériau souple à structure cellulaire fermée, l’épaisseur minimale est de 19 mm. Une protection mécanique de l’isolant est prévue jusqu’à une hauteur de 2 m tout en permettant l’accès aux tuyauteries calorifugées. 55 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME Neuf 56 POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 9.3. • Repérage des raccords Pour les installations soumises au contrôle annuel d’étanchéité, il convient de prévoir un manchon au niveau de l’isolant sur chaque raccord. Une marque durable dans le temps (peinture, ruban adhésif…) est apposée sur l’isolant à l’endroit des brasures afin de visualiser les raccords. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 10 PROGRAMME Branchement et raccordements électriques « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 10.1. • Caractéristiques de la tension d’alimentation Le décret et l’arrêté du 24 décembre 2007 fournissent des prescriptions techniques en matière de qualité des réseaux publics de transport et de distribution d’électricité. Ils définissent notamment les valeurs extrêmes de la tension délivrée aux utilisateurs du réseau basse tension : •La valeur efficace de la tension nominale (Un) est de 230 V en monophasé et de 400 V en triphasé ; •La tension efficace, moyennée sur 10 minutes, doit rester dans la plage Un±10%. 10.2. • Règles de l’art pour la réalisation des installations électriques La norme NF C 15-100 traite de la conception, de la réalisation, de la vérification et de l'entretien des installations électriques intérieures alimentées en basse tension. Cette norme préconise de limiter les intensités de démarrage des moteurs de manière à éviter des perturbations excessives. Elle ne fournit cependant pas de préconisation spécifique pour garantir un bon fonctionnement des matériels de type pompe à chaleur qui peuvent avoir des courants de démarrage importants. Neuf L’installation électrique des bâtiments d’habitation doit respecter les dispositions des normes NF C 14-100 et NF C 15-100 en vigueur au moment de la demande de permis de construire ou de la déclaration préalable de construction. 57 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Moteur raccordé Locaux Intensité maximale de démarrage (A) Réseau Réseau souterrain aérien En monophasé Habitation (branchement à puissance limitée) 45 45 En triphasé Habitation (branchement à puissance limitée) 60 60 s Figure 29 : Intensités maximales de démarrage des moteurs dans les installations, selon NF C 15-100 Au-delà de ces intensités, l’alimentation électrique est subordonnée à l’accord préalable du distributeur d’énergie afin que ces dispositions soient prises pour que leur utilisation reste compatible avec la conservation des installations de distribution et la desserte sans troubles graves pour les usagers. La norme NF C 15-100 définit également la limite admissible de la chute de tension dans l’installation. Elle doit être inférieure ou égale à 5% de la tension nominale en général). Cela induit une tension d'utilisation aux bornes de la pompe à chaleur (des appareils à maintenir) comprise entre Un + 10 % et Un – 15 %. Concernant les pompes à chaleur une fiche SEQUELEC intitulée « Fiche n°21 : la pompe à chaleur » a été mis en place par le comité national SEQUELEC afin notamment de : • prévenir de la compatibilité ou non de l’installation d’une pompe à chaleur envisagée par rapport au réseau ; • résoudre les problématiques de dysfonctionnements d’installations de pompes à chaleur liés au réseau. Des fiches de liaison avec les services d’ERDF y sont jointes en annexe. Cette fiche est disponible sur le site Internet d’ERDF par le lien suivant : http://www.erdf.fr/fiches_guides_SeQuelec_publiques 10.2.1. • Plan de protection des installations En considérant un rapport de 2 entre le calibre du disjoncteur de branchement et la puissance maximale d’un départ basse tension issu du tableau de répartition, un départ de 6 kW est normalement le maximum pour une puissance de raccordement de 12 kVA en monophasé. Neuf ! 58 Pour la protection contre les surintensités du circuit alimentant une pompe à chaleur avec fort courant d’appel, il convient de mettre en œuvre des disjoncteurs divisionnaires de type D. Pour rappel, les coupe-circuits fusible de type aM (accompagnement moteur), ne sont pas autorisés en locaux d’habitation. 10.2.2. • Perturbations émises par les appareils Les matériels installés doivent disposer a minima du marquage CE qui implique en particulier la conformité aux normes d’émissions électromagnétiques des moteurs et des appareils à démarrage progressif. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Le disjoncteur divisionnaire de type D possède un seuil magnétique Im compris entre 10 et 20 fois le courant nominal du disjoncteur alors que le disjoncteur divisionnaire de type C, généralement utilisé dans les locaux d’habitation possède un seuil magnétique Im compris entre 5 et 10 fois le courant nominal du disjoncteur. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Commentaire PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT En matière de fluctuations de tension, l’application de la norme NF EN 61000-3-3 implique un courant de démarrage d’une intensité inférieure : • à environ 30 A pour les pompes à chaleur alimentées en monophasé ; • à environ 50 A pour les pompes à chaleur alimentées en triphasé. Commentaire Lorsque seules les résistances d’appoint électrique sont en triphasé, ce sont les règles du monophasé qui s’appliquent pour le moteur de la pompe à chaleur. En présence d’une pompe à chaleur ayant un courant de démarrage plus élevé, le niveau de perturbations peut encore être maîtrisé si l’impédance du réseau d’alimentation, au point de livraison du client, est suffisamment faible. Dans ce cas, le fabricant de l’équipement doit déclarer dans le manuel d’instructions au client les exigences suivantes : • la pompe à chaleur ne peut être raccordée qu’à un réseau ayant une impédance inférieure à une valeur maximale ZMAX (valeur à déclarer par le fabricant) ; • ou bien, la pompe à chaleur est réservée aux locaux présentant une capacité d’alimentation supérieure à 100 A par phase. Neuf Les tableaux ci dessous fournissent des valeurs indicatives de courant nominal et de puissance nominale des pompes à chaleur pour respecter les intensités de démarrage préconisées par la norme NF EN 61000-3-3, selon les systèmes de démarrage utilisés. Elles sont calculées à partir d’ordres de grandeur de courants de démarrage (Idémarrage) et de courant nominal (Inominal) selon les technologies de démarrage. 59 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT PAC ou moteur monophasé Puissance* de Intensité Intensité nomi- Puissance nomiraccordement maximale de nale du moteur nale maximale du du branchement démarrage In (A) moteur (kVA) (kVA) Id (A) Sans sytème de démarrage Id = 5 x In 30 6 ≤ 1,2 12 Avec système de démarrage Id = 2 x In 30 15 ≤3 12 Avec Inverter 30 30 6 12 30 pour l’ensemble 30 pour l’ensemble 6 pour l’ensemble 12 Moteur + chauffage d’appoint sur même départ (*) La puissance de raccordement doit être déterminée en tenant compte de l’ensemble des besoins électriques de l’installation s Figure 30 : Valeurs préconisées d’intensités et puissances des pompes à chaleur selon NF EN 61000-33 – Cas des pompes à chaleur ou moteurs monophasés PAC ou moteur triphasé Puissance* de Intensité Intensité nomi- Puissance nomiraccordement maximale de nale du moteur nale maximale du du branchement démarrage In (A) moteur (kVA) (kVA) Id (A) Sans sytème de démarrage Id = 5 x In 50 10 6 36 Avec système de démarrage Id = 2 x In 50 25 15 36 Avec Inverter 30 30 18 30 pour l’ensemble 30 pour l’ensemble 18 pour l’ensemble Moteur + chauffage d’appoint sur même départ 36 36 (*) La puissance de raccordement doit être déterminée en tenant compte de l’ensemble des besoins électriques de l’installation s Figure 31 : Valeurs préconisées des intensités et puissances des pompes à chaleur selon NF EN 610003-3 – Cas des pompes à chaleur ou moteurs triphasés 10.3. • Conception et dimensionnement Le branchement et les raccordements électriques doivent respecter les exigences de la norme NF C 15-100 et les spécifications du fabricant de la pompe à chaleur. Le raccordement de la pompe à chaleur doit s’effectuer sur un circuit d’alimentation spécifique. Neuf ! 60 Ne jamais raccorder la pompe à chaleur sur un circuit électrique alimentant un autre appareil. • la tension admissible par la pompe à chaleur ; • la tension admissible par l’appoint électrique ; • la puissance électrique absorbée par la pompe à chaleur et ses auxiliaires ; • la puissance absorbée par l’appoint électrique ; • la section du câble électrique préconisée pour l’alimentation de la pompe à chaleur ; PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT • la tension du réseau d’alimentation ; « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Les éléments suivants relatifs à l’installation ou provenant des spécifications du fabricant de la pompe à chaleur doivent être connues pour réaliser les raccordements électriques : PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • la section du câble électrique préconisée pour l’alimentation de l’appoint électrique ; • la longueur et la section du câble électrique préconisées par le constructeur pour le raccordement entre l’unité extérieure et le module hydraulique. A défaut, les longueurs de câbles sont données dans les figures suivantes. La formule de calcul et les paramètres utilisés sont présentés en [ANNEXE 4]. section (mm²) 1,5 2,5 I (A) 0,5 0,75 1 4 6 10 500 2,72 57 86 114 171 285 455 679 1120 1000 5,43 43 57 85 142 227 339 560 1500 8,15 57 95 151 226 373 2000 10,87 42 71 113 169 280 2500 13,59 57 91 135 224 3000 16,30 47 75 113 186 3500 19,02 40 65 97 160 4000 21,74 56 84 140 P (W) (1) (2) (1) Puissance nominale en W (2) Intensité nominale en A Neuf s Figure 32 : Longueurs maximales des liaisons pour des conducteurs cuivre compatibles avec une chute de tension de 5% (230 V, monophasé, cos φ de 0,8) 61 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT P (W) I (A) 0,5 0,75 1 500 0,90 601 901 1201 (1) (2) section (mm²) 1,5 2,5 4 1800 2992 4769 6 7118 10 16 11742 18506 1000 1,80 300 152 166 900 1496 2384 3559 5871 9253 1500 2,71 200 300 400 600 997 1589 2372 3914 6168 2000 3,61 150 225 300 450 748 1192 1779 2935 4626 2500 4,51 180 240 360 598 953 1423 2348 3701 3000 5,41 150 200 300 498 794 1186 1957 3084 3500 6,31 171 257 427 681 1016 1677 2643 4000 7,22 150 225 374 596 889 1467 2313 4500 8,12 193 332 529 790 1304 2056 5000 9,02 180 299 476 711 1174 1850 5500 9,92 163 272 433 647 1067 1682 6000 10,83 150 249 397 593 978 1542 6500 11,73 138 230 366 547 903 1423 7000 12,63 213 340 508 838 1321 7500 13,53 199 317 474 782 1233 8000 14,43 187 298 444 733 1156 8500 15,34 176 280 418 690 1088 9000 16,24 166 264 395 652 1028 9500 17,14 157 251 374 618 974 10000 18,04 149 238 355 587 925 10500 18,94 142 227 338 559 881 11000 19,85 136 216 323 533 841 11500 20,75 207 309 510 804 12000 21,65 198 296 489 771 12500 22,55 192 289 469 740 13000 23,45 183 273 451 711 13500 24,36 176 263 434 685 14000 25,26 170 254 419 660 (1) Puissance nominale en W (2) Intensité nominale en A Neuf s Figure 33 : Longueurs maximales des liaisons (en m) pour des conducteurs cuivre compatibles avec une chute de tension de 5 % (400 V, triphasé, cos φ de 0,8) 62 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 11 PROGRAMME Régulation « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 11.1. • Régulation de la pompe à chaleur en éléments séparés avec réseau aéraulique Il existe deux principaux modes de régulation. Commentaire Dans le cas d’une unité intérieure par zone, chaque zone totalise une surface au plus égale à 100 m². 11.1.1. • Régulation avec une unité intérieure par zone (régulation sans registre) Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est composée des unités suivantes : • une unité extérieure ; • une ou plusieurs unités intérieures avec un dispositif de commande. La température ambiante est contrôlée en un seul point de la zone, soit dans la pièce principale, soit dans la circulation commune. Une sonde de température ambiante permet d’agir sur la variation de vitesse du compresseur de l’unité extérieure et sur la variation de vitesse du ventilateur de l’unité intérieure. Cela fait ainsi varier la température de l’air soufflé de façon à maintenir la température ambiante au niveau souhaité. Il est possible de limiter la vitesse par une action manuelle. Neuf L’installation d’une sonde au niveau de la reprise d’air générale n’est pas préconisée car elle ne permet pas d’obtenir une température représentative de la zone traitée lors de l’arrêt du ventilateur. 63 PROFESSIONNELS PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT s Figure 34 : Schéma de principe de régulation pour une unité intérieure par zone 11.1.2. • Régulation par zone indépendante avec un registre piloté par zone Chaque zone est équipée d’un registre modulant motorisé et d’une sonde de température. Un dispositif permet d’adapter le débit dans le réseau de distribution en fonction des besoins des zones (par exemple soit par vitesse variable, soit par bipasse…). Chaque zone est équipée d’une sonde de température ambiante, qui agit sur le registre modulant motorisé correspondant et fait varier le débit d’air soufflé de façon à maintenir la température ambiante au niveau souhaité. Le régulateur central ajuste la température de soufflage en fonction des températures ambiantes de chaque zone et éventuellement de la température extérieure. Le régulateur central agit ensuite sur la variation de vitesse du compresseur de l’unité extérieure et sur la variation de vitesse du ventilateur de l’unité intérieure. La liaison entre les sondes d’ambiance et le régulateur central peut s’effectuer de manière filaire ou par ondes radio. Neuf s Figure 35 : Exemple de schéma de principe de régulation par zone indépendante avec un registre piloté par zone et ventilateur à vitesse variable 64 • une unité extérieure ; • plusieurs unités intérieures disposées dans chaque pièce principale avec un dispositif de commande. L’unité intérieure peut être du type mural, console, plafonnier, gainable selon les modèles proposés par les constructeurs. Chaque unité intérieure doit conserver un fonctionnement indépendant. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est composée des unités suivantes : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 11.2. • Régulation de la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec unités intérieures à émission directe PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT La régulation est de type électronique avec une télécommande ou une commande à distance par unité intérieure. Elle permet au minimum les actions suivantes : • la fonction marche/arrêt ; • la variation de vitesse du ventilateur de l’unité intérieure ; • la régulation de la température par variation de vitesse du compresseur ; • le dégivrage automatique de l’unité extérieure en hiver par inversion de cycle frigorifique ; • l’arrêt du dégivrage piloté soit par un dispositif chronologique, soit par un seuil haut du paramètre ayant enclenché le dégivrage ; • l’orientation du volet de soufflage… La gestion de l’unité intérieure permet les fonctions suivantes : • une programmation journalière ou hebdomadaire du temps de fonctionnement ; • un déplacement du point de consigne la nuit ou le jour pour réduire la puissance calorifique. 11.3. • Régulation de la pompe à chaleur air/air monobloc avec réseau aéraulique La pompe à chaleur est raccordée à un réseau aéraulique permettant la distribution de l’air chauffé. L’air de la pièce est ensuite repris par un autre réseau aéraulique permettant son traitement par la pompe à chaleur puis est réinjecté dans les locaux. Neuf Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur regroupe tous les éléments entrant dans sa composition. 65 PROFESSIONNELS Les principes de régulation sont identiques à ceux présentés pour la pompe à chaleur en éléments séparés avec réseau aéraulique. PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Commentaire Dans le cas d’une unité intérieure par zone, chaque zone totalise une surface au plus égale à 100 m². 11.4. • Régulation des systèmes à débit de réfrigérant variable Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est composée des unités suivantes : • une unité extérieure ; • plusieurs unités intérieures disposées dans chaque pièce principale avec un dispositif de commande ; • un bus de liaison entre chaque unité intérieure et l’unité extérieure. 11.4.1. • Communication entre les unités Le fonctionnement de l’installation est contrôlé en permanence par l’intermédiaire de capteurs qui détectent la pression du fluide frigorigène et de sondes qui contrôlent les températures. Un panel de cartes électroniques, intégrées dans le système, permet de gérer individuellement toutes les unités intérieures par la collecte de toutes les informations provenant des détecteurs. La transmission de l'information entre les unités intérieures, l’unité extérieure et les cartes électroniques est réalisée par une connexion de type « bus » à deux fils. Commentaire L'avantage d'installer un bus non polarisé se situe au niveau du câblage. En effet, il n'y a aucun risque d'inversion de polarité et donc de perturbation du système DRV. Par ailleurs, un système de réglage automatique d’adressage des unités intérieures, ainsi qu’une fonction de contrôle de cet adressage permettent d’attribuer immédiatement à chaque unité intérieure un numéro d’identité. Commentaire Neuf La régulation indépendante de chaque unité intérieure permet de maintenir une température ambiante confortable à un niveau sensiblement constant. 66 Télécommande individuelle Chaque télécommande individuelle a un affichage à cristaux liquides et peut maîtriser individuellement : • la direction et la vitesse du flux d'air ; • la fonction de balayage automatique ; • le contrôle du filtre ; PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Tous les constructeurs possèdent les éléments de contrôle et de commande suivants : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 11.4.2. • Gestion technique PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • le réglage de la température ; • l'auto-diagnostic des anomalies de fonctionnement ; • le mode de fonctionnement ; • le programme horaire pour la journée. Commande centralisée Le pilotage des installations peut être prévu centralisé en option. Dans ce cas, la mise en place de cette commande centralisée s’effectue par simple raccordement au groupe extérieur sans modifier les unités intérieures. Cette commande permet, sur un écran de contrôle à cristaux liquide, de visualiser l’ensemble des unités, de les gérer et d’afficher un historique complet des défauts, ainsi qu'un report des alarmes. Compatibilité d’un système DRV avec une GTB Neuf Toutes les fonctionnalités peuvent être gérées par un système de GTB (Gestion technique du bâtiment) : températures, pressions, défauts, pannes… Le raccordement du système DRV à la GTB s’effectue par le biais d’un boîtier d’interfaçage en option. 67 Annexes PROFESSIONNELS 12 PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT [ANNEXE 1] : ELEMENTS D’ACOUSTIQUE [ANNEXE 2] : SOLUTIONS D’IMPLANTATION EXTERIEURE DES POMPES A CHALEUR [ANNEXE 3] : DETERMINATION DE LA CHARGE MAXIMALE EN FLUIDE FRIGORIGENE Neuf [ANNEXE 4] : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ELECTRIQUES 68 • Le niveau de puissance acoustique (Lw) La puissance acoustique exprimée en dB(A) caractérise la source sonore, indépendamment de son environnement. Elle permet ainsi de comparer les pompes à chaleur entre elles. Cette valeur est fournie par Eurovent et les laboratoires de mesures. • Le niveau de pression acoustique (Lp) La pression acoustique exprimée en dB(A) caractérise le niveau de bruit que l’oreille perçoit et dépend de paramètres indépendants de la source sonore tels que la distance par rapport à la source, la taille et la nature des parois du local… Les réglementations se basent sur cette valeur. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les performances acoustiques des appareils sont définies par les grandeurs suivantes : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » ANNEXE 1 : ELEMENTS D’ACOUSTIQUE PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Pompe à chaleur Lw [dB(A)] Un appareil a un niveau de puissance acoustique Lw exprimé en dB(A). x Lp [dB(A)] Le niveau de pression acoustique Lp est fonction d [m] de l’environnement et de sa distance par rapport à la source. Il est exprimé en dB(A). s Figure A. 1.1 : Grandeurs principales utilisées en acoustique Le tableau suivant permet d’obtenir une approche du niveau de pression acoustique (niveau sonore) obtenu en champ libre en fonction du niveau de puissance acoustique (source sonore) et de la distance à laquelle se trouve l’élément de réception par rapport à la source pour une pompe à chaleur au contact avec une paroi réverbérante (par exemple posée sur un socle béton). d [m] X Lp [dB(A)] Lw [dB(A)] / d[m] 1 5 56 48 60 52 10 15 20 34 28 24 22 38 32 28 26 62 54 40 34 30 28 66 58 44 38 34 32 70 62 48 42 38 36 Neuf s Figure A. 1.2 : Approche du niveau sonore obtenu pour une pompe à chaleur posée sur un socle en béton : niveau de pression Lp en dB(A) selon la distance d en m 69 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT L’exemple suivant reprend le cas d’une pompe à chaleur ou d’une unité extérieure de pompe à chaleur en éléments séparés installée sur des supports muraux. Le tableau permet d’obtenir une approche du niveau de pression acoustique (niveau sonore) en fonction du niveau de puissance acoustique (source sonore) et de la distance à laquelle se trouve l’élément de réception par rapport à la source. d [m] 10 [cm] X Lp [dB(A)] Lw [dB(A)] / d[m] 20 [cm] 1 5 10 15 20 56 51 37 31 27 25 60 55 41 35 31 29 62 57 43 37 33 31 66 61 47 41 37 35 70 65 51 45 41 39 Neuf s Figure A. 1.3 : Approche d’un niveau sonore obtenu pour une pompe à chaleur montée sur supports muraux : niveau de pression Lp en dB(A) selon la distance d en m 70 Afin d’éviter cet aléa, il convient d’adapter l’orientation de la pompe à chaleur par rapport aux vents dominants comme il est indiqué en (Figure A. 2.1). PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT L’implantation de la pompe à chaleur doit prendre en compte le sens des vents dominants qui peuvent entraîner des contraintes mécaniques sur le ventilateur de l’unité extérieure pouvant aller jusqu’à la destruction du moteur. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » ANNEXE 2 : SOLUTIONS D’IMPLANTATION EXTERIEURE DES POMPES A CHALEUR PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Direction du vent Direction du vent Mauvaise implantation Bonne implantation s Figure A. 2.1 : Action des vents dominants sur le ventilateur de la pompe à chaleur L’écran anti-bruit doit être placé le plus près possible de la source sonore tout en permettant la libre circulation de l’air dans l’évaporateur et les interventions d’entretien. Une attention particulière est portée sur le risque potentiel de réflexion des ondes sonores par une mauvaise implantation de l’unité extérieure. Aspiration d’air Façade maison 0,5 m mini Soufflage de l'air 0,5 m mini 0,5 m mini Accès libre 1,50 m environ Écran anti-bruit éventuel Neuf s Figure A. 2.2 : Exemple d’implantation d’une pompe à chaleur et d’un écran anti-bruit 71 PROFESSIONNELS Pompe à chaleur PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Ch. 1 Écran S.d.B Garage Ch. 2 Écran Ondes réfléchies Ondes réfléchies Mauvaise disposition Bonne disposition Neuf s Figure A. 2.3 : Exemples de dispositions d’un écran acoustique 72 Pompe à chaleur Lorsque la charge de fluide frigorigène est supérieure à la limite calculée par la norme NF EN 378-1, la pompe à chaleur est installée dans un local technique ou une salle des machines spécifique ou encore à l’air libre. Pour calculer la charge maximale, les paramètres à prendre en compte sont les suivants : • classement du fluide frigorigène (Figure A. 3.1) ; PROFESSIONNELS PROGRAMME Implantation en local spécifique D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES ANNEXE 3 : DETERMINATION DE LA CHARGE MAXIMALE EN FLUIDE FRIGORIGENE « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT • occupation des locaux : les locaux résidentiels sont dans la classe A – occupation générale. Les locaux techniques ou salles de machines sont considérés comme inoccupés ; • catégorie du système : il est direct du fait que le condenseur ou l’évaporateur est en contact direct avec l’air ou le milieu à chauffer ou à refroidir ; • emplacement du système : le système peut être en partie (pompe à chaleur en éléments séparés) ou en totalité (pompe à chaleur monobloc) dans un local technique voire même en dehors d’un local technique c’est à dire dans un espace occupé par l’homme ou à l’air libre. Désignation du fluide frigorigène Classement R404A, R407C, R410A, R417A R134a R744 (Dioxyde de carbone) A1 : non inflammable et toxicité inférieure R32* R413A* A2 : faible inflammabilité et toxicité inférieure R290 (propane)*, R600 (butane)* A3 : inflammabilité élevée et toxicité inférieure (*) Seuls les systèmes scellés en usine ayant une charge inférieure à 150 g de fluide frigorigène A2 ou A3 peuvent être installés dans un espace occupé qui n’est pas une salle des machines, sans restriction. s Figure A. 3.1 : Classement des fluides frigorigènes pouvant être utilisés dans les pompes à chaleur en habitat individuel Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de type A1 (R134a, R410A…) Le tableau de la (Figure A. 3.4) permet une lecture directe de la charge maximale en fluide frigorigène en fonction du plus petit volume de local où se trouve l’unité intérieure et du type de fluide frigorigène utilisé. Neuf Le tableau de la (Figure A. 3.2) présente la charge maximale à respecter pour les fluides frigorigènes de la famille A1 utilisés couramment dans les pompes à chaleur air/air installées en habitat individuel quand elles ne sont pas installées dans un local spécifique. Dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés, il faut considérer le plus petit volume de local où peut se trouver une unité intérieure. 73 PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROFESSIONNELS POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Groupe de sécurité de fluide frigorigène A1 (R134a, R407C, R410A…) Emplacement de la PAC Occupation générale – locaux résidentiels Espace occupée par l’homme qui n’est pas une salle des machines Charge MAXIMALE (kg) = Concentration limite (*) (kg/m3) x Volume du local (m3) où est installée la PAC (**) Compresseur et réservoir de liquide dans un local technique ou une Charge MAXIMALE (kg) = Concentration limite (*) (kg/m3) x salle des machines inoccupée ou à Volume du local (m3) où est installée la PAC (**) l’air libre Toutes les parties contenant du fluide frigorigène dans un local technique ou salle des machines inoccupée ou à l’air libre Aucune restriction de masse (*) voir le tableau de la (Figure A. 3.3) pour la concentration limite. (**) dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés, il faut considérer le volume du local où est installée l’unité intérieure. s Figure A. 3.2 : Calcul de la charge maximale (kg) de fluide frigorigène pour les pompes à chaleur air/air en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 Fluide frigorigène utilisé Limite pratique (kg/m ) 3 R134a R404A R407C R410A R417A R744 0,25 0,48 0,31 0,44 0,15 0,10 s Figure A. 3.3 : Concentrations limites (kg/m3) pour les fluides frigorigènes couramment utilisés dans les pompes à chaleur air/air en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 Fluide frigorigène utilisé Volume du local en m3 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 R410A 4,4 8,8 13,2 17,6 22 26,4 30,8 35,2 39,6 44 R407C 3,1 6,2 9,3 12,4 15,5 18,6 21,7 24,8 27,9 31 R134a 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 R404A 4,8 9,6 14,4 19,2 24 28,8 33,6 38,4 43,2 48 R417A 1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5 12 13,5 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R744 s Figure A. 3.4 : Charge maximale (kg) en fluide frigorigène en fonction du volume du local pouvant recevoir une pompe à chaleur ou une unité intérieure Par exemple, pour une maison individuelle équipée d’une pompe à chaleur contenant du fluide frigorigène R410A, le volume de la plus petite pièce dans laquelle est installée une unité intérieure est de 30 m3. Dans ce cas, la charge maximale en fluide frigorigène de l’installation est de 13,2 kg. Neuf Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de type A2 (R32, R413A…) 74 Le tableau de la (Figure A. 3.5) présente la charge maximale à respecter pour les fluides frigorigènes de la famille A2 utilisés dans les pompes à chaleur installées en habitat individuel quand elles ne sont pas installées dans un local spécifique. Dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés, il faut considérer la surface du local où peut se trouver une unité intérieure. Espace occupée par l’homme qui n’est pas une salle des machines Si charge [kg] > 4 [m3] x Limite inférieure d’inflammabilité (**) [kg/m3], alors : Charge MAXIMALE [kg] = 2,5 x Limite inférieure d’inflammabilité (5/4) [kg/m3] x Hauteur installation appareil [m] x surface de la pièce (1/2) [m²] où est installée la PAC Si charge [kg] > 4 [m3] x Limite inférieure d’inflammabilité Compresseur et réservoir de liquide (**) [kg/m3], alors : dans un local technique ou une Charge MAXIMALE [kg] = 2,5 x Limite inférieure d’inflammasalle des machines inoccupée ou à bilité (5/4) [kg/m3] x Hauteur installation appareil [m] x surface l’air libre de la pièce (1/2) [m²] où est installée la PAC Toutes les parties contenant du fluide frigorigène dans un local technique ou salle des machines inoccupée ou à l’air libre PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Groupe de sécurité de fluide frigorigène A2 (R32, R413A …) Emplacement de la PAC Occupation générale – locaux résidentiels « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Le tableau de la (Figure A. 3.7) permet une lecture directe de la charge maximale en fluide frigorigène R32 en fonction du local avec la plus petite surface où se trouve une unité intérieure et de la hauteur d’implantation de l’unité intérieure. PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Aucune restriction de masse si sortie à l’air libre et pas de communication directe avec des pièces (*) voir le tableau de la (Figure A. 3.6) pour la concentration limite. (**) voir le tableau de la (Figure A. 3.6) pour la limite inférieure d’inflammabilité. s Figure A. 3.5 : Calcul de la charge maximale (kg) de fluide frigorigène de type A2 pour les pompes à chaleur air/air en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 Fluide frigorigène utilisé Concentration limite [kg/m ] 3 Limite inférieure d’inflammabilité LFL [kg/m ] 3 R32 R413A 0,054 0,08 0,307 0,375 s Figure A. 3.6 : Concentrations limites (kg/m3) et limites inférieures d’inflammabilité (kg/m3) pour les fluides frigorigènes du groupe A2 utilisés dans les pompes à chaleur air/air en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 10 Surface du local en m² 20 30 40 50 h=0,6m 1,1 1,5 1,9 2,2 2,4 h=1,0m 1,8 2,6 3,1 3,6 4 h=1,8m 3,3 4,6 5,6 6,5 7,3 h=2,2m 4 5,6 6,9 7,9 8,9 Hauteur installation appareil s Figure A. 3.7 : Charge maximale (kg) en fluide frigorigène R32 en fonction de la surface du local pouvant recevoir une unité intérieure et de la hauteur d’installation de l’appareil Par exemple, pour une pompe à chaleur contenant une charge de 3 kg de fluide frigorigène R32 dont une unité intérieure est installée dans un local de 10 m² à une hauteur de 1,80 m, la limite inférieure d’inflammabilité est de 0,307 kg/m3. La masse maximale de fluide frigorigène dans l’installation est déterminée selon le tableau 16 soit 3,3 kg. Neuf La charge est supérieure à 1,23 kg (4 m3 x limite inférieure d’inflammabilité). 75 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT Pompe à chaleur avec fluide frigorigène de type A3 Le tableau de la (Figure A. 3.8) présente la charge maximale à respecter pour les fluides frigorigènes de la famille A3 utilisés dans les pompes à chaleur installées en habitat individuel quand elles ne sont pas installées dans un local spécifique. Dans le cas d’une pompe à chaleur en éléments séparés, il faut considérer la surface du local où peut se trouver une unité intérieure. Le tableau de la (Figure A. 3.10) permet une lecture directe de la charge maximale en fluide frigorigène R290 en fonction du local avec la plus petite surface où se trouve une unité intérieure et de la hauteur d’implantation de l’unité intérieure. Le tableau de la (Figure A. 3.11) permet la même procédure avec le fluide frigorigène R600. Groupe de sécurité de fluide frigorigène A3 (R290, R600 …) Emplacement de la PAC Occupation générale – locaux résidentiels Espace occupée par l’homme qui n’est pas une salle des machines Si charge [kg] > 4 [m3] x Limite inférieure d’inflammabilité (**) [kg/m3], alors : Charge MAXIMALE [kg] = 2,5 x Limite inférieure d’inflammabilité (5/4) [kg/m3] x Hauteur installation appareil [m] x surface de la pièce (1/2) [m²] où est installée la PAC Si charge [kg] > 4 [m3] x Limite inférieure d’inflammabilité Compresseur et réservoir de liquide (**) [kg/m3], alors : dans un local technique ou une Charge MAXIMALE [kg] = 2,5 x Limite inférieure d’inflammasalle des machines inoccupée ou à bilité (5/4) [kg/m3] x Hauteur installation appareil [m] x surface l’air libre de la pièce (1/2) [m²] où est installée la PAC Toutes les parties contenant du fluide frigorigène dans un local technique ou salle des machines inoccupée ou à l’air libre Si charge [kg] > 4 [m3] x Limite inférieure d’inflammabilité (**) [kg/m3], alors : Charge MAXIMALE [kg] = 2,5 x Limite inférieure d’inflammabilité (5/4) [kg/m3] x Hauteur installation appareil [m] x surface de la pièce (1/2) [m²] où est installée la PAC (*) voir le tableau de la (Figure A. 3.9) pour la concentration limite. (**) voir le tableau de la (Figure A. 3.9) pour la limite inférieure d’inflammabilité. s Figure A. 3.8 : Calcul de la charge maximale (kg) de fluide frigorigène de type A3 pour les pompes à chaleur géothermiques en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 Fluide frigorigène utilisé Concentration limite [kg/m ] 3 Limite inférieure d’inflammabilité LFL [kg/m ] 3 R290 R600 R600a 0,008 0,0089 0,011 0,038 0,048 0,038 s Figure A. 3.9 : Concentrations limites (kg/m3) et limites inférieures d’inflammabilité (kg/m3) pour les fluides frigorigènes du groupe A3 utilisés dans les pompes à chaleur géothermiques en habitat individuel selon la norme NF EN 378-1 0 Surface du local en m² 10 20 30 40 50 h=0,6m 0 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 h=1,0m 0 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 Neuf Hauteur installation appareil 76 h=1,8m 0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,5 h=2,2m 0 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 s Figure A. 3.10 : Charge maximale (kg) en fluide frigorigène R290 en fonction de la surface du local pouvant recevoir une unité intérieure et de la hauteur d’installation de l’appareil 0,2 0,2 0,2 0,2 0,4 h=1,0m 0 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 h=1,8m 0 0,3 0,5 0,6 0,6 0,7 h=2,2m 0 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9 s Figure A. 3.11 : Charge maximale (kg) en fluide frigorigène R600 en fonction de la surface du local pouvant recevoir une unité intérieure et de la hauteur d’installation de l’appareil Par exemple, pour une pompe à chaleur contenant une charge de 0,200 kg de fluide frigorigène R290 dont une unité intérieure est installée dans un local de 10 m² à une hauteur de 1,80 m, la limite inférieure d’inflammabilité est de 0,038 kg/m3. PROFESSIONNELS 0 DES 50 D ’ A C C O M P A G N E M E NT h=0,6m 0 Surface du local en m² 10 20 30 40 « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Hauteur installation appareil PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT La charge est supérieure à 0,152 kg (4 m3 x limite inférieure d’inflammabilité). Neuf La masse maximale de fluide frigorigène dans l’installation est déterminée selon le tableau de la (Figure A. 3.10) soit 0,3 kg. 77 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT ANNEXE 4 : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ELECTRIQUES Les chutes de tension sont déterminées à l’aide de la formule suivante : ∆U = b (ρ1 x (L/S) x cos φ + λ x L x sin φ ) x IB Avec : - ΔU : chute de tension, en volt - b : coefficient égal à 1 pour les circuits triphasés et égal à 2 pour les circuits monophasés. Attention, les circuits triphasés avec neutre complètement déséquilibré (une seule phase chargée) sont considérés comme des circuits monophasés - ρ1 : résistivité des conducteurs en service normal, considérée égale à la résistivité à la température en service normal, soit 1,25 fois la résistivité à 20 °C, soit 0,023 Ω.mm²/m pour le cuivre et 0,037 Ω.mm²/m pour l’aluminium -L : longueur simple de la canalisation, en m -S : section des conducteurs, en mm² -cos φ : facteur de puissance (en l’absence d’indications précises, le facteur de puissance est considéré égal à 0,8 (sin φ de 0,6)) - λ : réactance linéique des conducteurs (considérée égale à 0,08 10-3 Ω/m en l’absence d’autres indications) Neuf -IB : courant d’emploi en ampère 78 25 35 50 70 500 2,72 1000 5,43 1500 8,15 57 95 151 226 373 588 899 1229 1695 2268 2000 10,87 42 71 113 169 280 441 674 922 1271 1701 2500 13,59 57 91 135 224 353 539 737 1017 1361 3000 16,30 47 75 113 186 294 449 614 847 1134 3500 19,02 40 65 97 160 252 385 526 726 972 4000 21,74 56 84 140 220 337 461 635 850 4500 24,46 50 75 124 196 299 409 565 756 5000 27,17 45 67 112 176 269 368 508 680 5500 29,89 41 61 101 160 245 335 462 618 6000 32,61 56 93 147 224 307 423 567 6500 35,33 52 86 135 207 283 391 523 7000 38,04 48 80 126 192 263 363 486 7500 40,76 45 74 117 190 245 339 453 8000 43,48 42 71 110 168 230 317 425 8500 46,20 103 158 216 299 400 9000 48,91 62 98 149 204 282 378 9500 51,63 58 92 142 194 267 358 10000 54,35 56 88 134 184 254 340 10500 57,07 53 84 128 175 242 324 11000 59,78 50 80 122 167 231 309 11500 62,50 48 76 117 160 221 295 12000 65,22 46 73 112 153 211 283 12500 67,93 44 70 107 84 203 272 13000 70,65 43 67 103 141 195 261 13500 73,37 41 65 99 136 188 252 14000 76,09 40 63 96 131 181 243 14500 78,80 60 93 127 175 234 15000 81,52 58 89 122 169 226 57 86 114 171 285 455 679 1120 1766 2698 3688 5086 6806 43 57 85 142 227 339 560 883 1349 1844 2543 3403 39 65 PROFESSIONNELS 1,5 2,5 DES 0,5 0,75 1 section (mm²) 4 6 10 16 D ’ A C C O M P A G N E M E NT I (A) (2) « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » P (W) (1) PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT (1) Puissance nominale en W (2) Intensité nominale en A Neuf s Figure A. 4.1 : Longueurs maximales des liaisons en m pour des conducteurs cuivre compatibles avec une chute de tension de 5 % (230 V, monophasé, cos φ de 0,8) 79 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME POMPES À CHALEUR AIR EXTÉRIEUR/AIR INTÉRIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT I (A) 500 0,90 601 901 1201 1800 2992 4769 7118 11742 18506 28278 38643 53293 71319 1000 1,80 300 152 166 900 1496 2384 3559 5871 9253 14139 19321 26646 35659 1500 2,71 200 300 400 600 997 1589 2372 3914 6168 9426 12881 17764 23773 2000 3,61 150 225 300 450 748 1192 1779 2935 4626 7069 9660 13323 17829 2500 4,51 180 240 360 598 953 1423 2348 3701 5655 7728 10658 14263 3000 5,41 150 200 300 498 794 1186 1957 3084 4713 6440 8882 11886 3500 6,31 171 257 427 681 1016 1677 2643 4039 5520 7613 10188 4000 7,22 150 225 374 596 889 1467 2313 3534 4830 6661 8914 4500 8,12 193 332 529 790 1304 2056 3142 4293 5921 7924 5000 9,02 180 299 476 711 5500 9,92 163 272 433 647 1067 1682 2570 3513 4844 6483 6000 10,83 150 249 397 593 978 1542 2356 3220 4441 5943 6500 11,73 138 230 366 547 903 1423 2175 2972 4099 5486 7000 12,63 213 340 508 838 1321 2019 2760 3806 5094 7500 13,53 199 317 474 782 1233 1885 2576 3552 4754 8000 14,43 187 298 444 733 1156 1767 2415 3330 4457 8500 15,34 176 280 418 690 1088 1663 2273 3134 4195 9000 16,24 166 264 395 652 1028 1571 2146 2960 3962 9500 17,14 157 251 374 618 974 1488 2033 2804 3753 10000 18,04 149 238 355 587 925 1413 1932 2664 3565 10500 18,94 142 227 338 559 881 1346 1840 2537 3396 11000 19,85 136 216 323 533 841 1285 1756 2422 3765 11500 20,75 207 309 510 804 1229 1680 2317 3100 12000 21,65 198 296 489 771 1178 1610 2220 2971 12500 22,55 192 289 469 740 1131 1545 2131 2852 13000 23,45 183 273 451 711 1087 1486 2049 2743 13500 24,36 176 263 434 685 1047 1431 1973 2641 14000 25,26 170 254 419 660 1009 1380 1903 2547 14500 26,16 164 245 404 638 975 1332 1837 2459 15000 27,06 158 237 391 616 942 1288 1776 2377 (2) 0,5 0,75 1 1,5 2,5 section (mm²) 4 6 10 16 P (W) (1) 25 35 50 70 1174 1850 2827 3864 5329 7131 (1) Puissance nominale en W (2) Intensité nominale en A Neuf s Figure A. 4.2 : Longueurs maximales des liaisons en m pour des conducteurs cuivre compatibles avec une chute de tension de 5 % (400 V, triphasé, cos φ de 0,8) 80 PARTENAIRES du Programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » n Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) ; n Association des industries de produits de construction (AIMCC) ; n Agence qualité construction (AQC) ; n Confédération de l’artisanat et des petites entreprises du bâtiment (CAPEB) ; n Confédération des organismes indépendants de prévention, de contrôle et d’inspection (COPREC Construction) ; n Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; n Électricité de France (EDF) ; n Fédération des entreprises publiques locales (EPL) ; n Fédération française du bâtiment (FFB) ; n Fédération française des sociétés d’assurance (FFSA) ; n Fédération des promoteurs immobiliers de France (FPI) ; n Fédération des syndicats des métiers de la prestation intellectuelle du Conseil, de l'Ingénierie et du Numérique (Fédération CINOV) ; n GDF SUEZ ; n Ministère de l'Écologie, du Développement Durable et de l'Énergie ; n Ministère de l'Égalité des Territoires et du Logement ; n Plan Bâtiment Durable ; n SYNTEC Ingénierie ; n Union nationale des syndicats français d’architectes (UNSFA) ; n Union nationale des économistes de la construction (UNTEC) ; n Union sociale pour l’habitat (USH). N BAT I M D UR ENT PLA Les productions du Programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » sont le fruit d’un travail collectif des différents acteurs de la filière bâtiment en France. ABL E POMPES A CHALEUR AIR EXTERIEUR/AIR INTERIEUR EN HABITAT INDIVIDUEL CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT S E P TE M BRE 2015 N N NN Ces Recommandations professionnelles concernent les installations de pompes à chaleur air extérieur/air intérieur (air/air) de puissance calorifique inférieure à 50 kW destinées au chauffage ou au chauffage-rafraîchissement de l’habitat individuel neuf. Les systèmes concernés par ces Recommandations sont les suivants : • la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec une ou plusieurs unités intérieures équipées d’un réseau aéraulique ; • la pompe à chaleur air/air en éléments séparés avec plusieurs unités intérieures à émission directe (une unité intérieure dans chaque pièce principale) ; • la pompe à chaleur air/air monobloc intérieure ; • le système à débit de réfrigérant variable (DRV). Elles fournissent les prescriptions relatives à la conception et au dimensionnement de la pompe à chaleur, des composants du circuit aéraulique (conduits, registre, diffuseurs…) et de la régulation en mode chauffage. Sont également traitées les spécifications des raccordements, frigorifiques et électriques. Des points de vigilance mettent en avant les spécifications essentielles pour la pérennité de l’installation : implantation, dimensionnement, équipements de sécurité… 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 » 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.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project
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