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 » GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL et mise en service SSSSSS SSSSSSSS RRRR RRRR RR POMPES À CHALEUR Installation 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 Rénovation 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 1 - Domaine d’application................................................................ 8 2 - Références............................................................................................. 9 2.1. • Références réglementaires.......................................................................................... 9 2.1.1. • Réglementation applicable pour les installations de pompe à chaleur...... 9 2.1.2. • Réglementation applicable en géothermie................................................. 10 2.2. • Références normatives.............................................................................................. 13 2.3. • Autres documents...................................................................................................... 15 3 - Définitions........................................................................................... 16 4 - Solutions de rénovation........................................................... 19 4.1. • La substitution de chaudière..................................................................................... 20 4.2. • La chaudière en relève............................................................................................... 21 5 - Description des systèmes....................................................... 22 5.1. • Pompe à chaleur eau glycolée/eau avec capteurs enterrés horizontaux............... 23 5.2. • Pompe à chaleur eau glycolée/eau avec capteurs enterrés verticaux................... 23 5.3. • Pompe à chaleur sur nappe aquifère........................................................................ 23 6 - Installation de la pompe à chaleur.................................. 24 6.1. • Implantation en local spécifique............................................................................... 24 6.1.1. • Emplacement................................................................................................. 24 6.1.2. • Installation..................................................................................................... 25 6.1.3. • Ventilation du local technique...................................................................... 26 6.2. • Points de contrôle...................................................................................................... 27 6.2.1. • Conformité au dossier de conception......................................................... 27 6.2.2. • Implantation de la pompe à chaleur........................................................... 28 6.2.3. • Dispositions particulières pour pompe à chaleur en local technique....... 28 Rénovation 7 - Installation des capteurs enterrés................................... 29 4 7.1. • Les capteurs horizontaux........................................................................................... 29 7.1.1. • Stockage des tubes........................................................................................ 29 7.1.2. • Préparation du terrain................................................................................... 29 7.1.3. • Disposition des tubes.................................................................................... 30 7.1.4. • Tuyauteries de liaison entre collecteurs et pompe à chaleur..................... 32 7.1.5. • Pénétration dans le bâtiment........................................................................ 32 7.1.6. • Essai sur le circuit capteurs enterrés........................................................... 33 7.1.7. • Calfeutrement................................................................................................. 33 7.1.8. • Remblaiement................................................................................................ 34 7.1.9. • Points de contrôle.......................................................................................... 36 7.2. • Les sondes géothermiques verticales....................................................................... 36 7.2.1. • Stockage des tubes........................................................................................ 36 7.2.2. • Préparation du chantier................................................................................. 36 Conception : LENOX – Illustrations : COSTIC – Éditeur : AQC – ISBN : 978-2-35443-341-3 8.1. • Stockage des tubes.................................................................................................... 44 8.2. • Préparation du chantier............................................................................................. 44 8.3. • Réalisation du forage................................................................................................. 45 8.3.1. • Généralités..................................................................................................... 45 8.3.2. • Cimentation................................................................................................... 46 8.3.3. • Développement............................................................................................. 47 8.3.4. • Pompage d’essai........................................................................................... 47 8.3.5. • Protection de la tête de forage.................................................................... 48 8.3.6. • Pompe de forage........................................................................................... 48 8.3.7. • Réseau hydraulique de liaison avec la pompe à chaleur........................... 49 8.3.8. • Pénétration dans le bâtiment....................................................................... 51 8.3.9. • Calfeutrement............................................................................................... 51 8.3.10. • Remblaiement de la tranchée.................................................................... 51 8.3.11. • Points de contrôle........................................................................................ 52 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 8 - Réalisation des forages sur nappes................................ 44 « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 7.2.3. • Réalisation des sondes géothermiques verticales..................................... 37 7.2.4. • Cimentation................................................................................................... 39 7.2.5. • Tuyauteries de liaison entre sondes géothermiques et collecteurs.......... 41 7.2.6. • Tuyauteries de liaison entre collecteurs et pompe à chaleur..................... 41 7.2.7. • Pénétration dans le bâtiment........................................................................ 41 7.2.8. • Contrôle après raccordement à la pompe à chaleur.................................. 42 7.2.9. • Calfeutrement................................................................................................ 42 7.2.10. • Remblaiement de la tranchée..................................................................... 42 7.2.11. • Points de contrôle........................................................................................ 43 PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 9 - Composants hydrauliques..................................................... 53 10 - Émetteurs.......................................................................................... 71 10.1. • Radiateurs................................................................................................................. 71 10.2. • Planchers chauffants................................................................................................ 71 10.2.1. • Réseau de tubes.......................................................................................... 71 10.2.2. • Enrobage..................................................................................................... 73 10.2.3. • Mise en chauffe........................................................................................... 73 Rénovation 9.1. • Diagnostic de la distribution hydraulique existante................................................ 53 9.2. • Disconnecteur............................................................................................................ 54 9.2.1. • Montage du disconnecteur.......................................................................... 55 9.2.2. • Mise en œuvre.............................................................................................. 56 9.3. • Soupape de sécurité.................................................................................................. 57 9.4. • Circulateur.................................................................................................................. 58 9.5. • Volume tampon.......................................................................................................... 60 9.6. • Vase d’expansion....................................................................................................... 60 9.7. • Tuyauteries hydrauliques........................................................................................... 61 9.7.1. • Indications générales.................................................................................... 61 9.7.2. • Passage des parois intérieures..................................................................... 63 9.7.3. • Compensation des dilatations...................................................................... 64 9.7.4. • Liaisons aux appareils.................................................................................. 64 9.7.5. • Collecteurs pour passage des tubes en dalle............................................. 65 9.7.6. • Supportage.................................................................................................... 66 9.7.7. • Tuyauteries enterrées..................................................................................... 67 9.7.8. • Stockage et transport.................................................................................... 67 9.7.9. • Calorifuge des tuyauteries apparentes (non noyées dans le béton)......... 68 9.8. • Calfeutrement des traversées de parois extérieures.............................................. 69 9.9. • Collecteurs de distribution........................................................................................ 69 9.10. • Points de contrôle.................................................................................................... 69 9.10.1. • Éléments principaux de la distribution hydraulique................................ 69 9.10.2. • Les tuyauteries............................................................................................ 70 9.10.3. • Le calorifuge................................................................................................ 70 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 POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 10.3. • Unité terminale à eau 2 tubes (ventilo-convecteurs)............................................ 74 10.3.1. • Pose d’une unité terminale verticale......................................................... 74 10.3.2. • Pose d’une unité terminale horizontale.................................................... 75 10.3.3. • Raccordement hydraulique........................................................................ 75 10.4. • Points de contrôle.................................................................................................... 76 10.4.1. • Plancher chauffant....................................................................................... 76 10.4.2. • Ventilo-convecteurs..................................................................................... 76 10.4.3. • Radiateurs.................................................................................................... 77 11 - Branchement et raccordements électriques......... 78 11.1. • Circuits spécialisés.................................................................................................... 79 11.2. • Canalisations électriques......................................................................................... 79 11.3. • Sectionnement.......................................................................................................... 80 11.4. • Identification des circuits......................................................................................... 80 11.5. • Section des conducteurs.......................................................................................... 80 11.6. • Protection complémentaire contre les contacts directs........................................ 80 11.7. • Choix du courant assigné des interrupteurs différentiels...................................... 81 11.8. • Dispositifs de protection contre les surintensités.................................................. 81 11.9. • Conducteur de protection........................................................................................ 81 11.10. • Points de contrôle................................................................................................... 82 12 - Régulation........................................................................................ 83 12.1. • Sonde de température extérieure........................................................................... 83 12.1.1. • Emplacement............................................................................................... 83 12.1.2. • Pose.............................................................................................................. 84 12.1.3. • Calfeutrement.............................................................................................. 84 12.2. • Sonde de température d’eau.................................................................................. 85 12.2.1. • Emplacement............................................................................................... 85 12.2.2. • Pose.............................................................................................................. 86 12.3. • Sonde de température ambiante............................................................................ 87 12.3.1. • Emplacement............................................................................................... 87 12.3.2. • Pose.............................................................................................................. 88 12.4. • Points de contrôle.................................................................................................... 89 12.4.1. • Régulation.................................................................................................... 89 12.4.2. • Emplacement et pose des différentes sondes.......................................... 89 Rénovation 13 - Mise en service............................................................................. 90 6 13.1. • Mise en eau............................................................................................................... 90 13.1.1. • Nettoyage ou désembouage de l’installation........................................... 90 13.1.2. • Rinçage de l’installation............................................................................. 91 13.1.3. • Remplissage du circuit de chauffage......................................................... 91 13.1.4. • Utilisation d’antigel..................................................................................... 92 13.1.5. • Remplissage du circuit capteurs enterrés................................................. 93 13.2. • Autocontrôle de l’installation.................................................................................. 94 13.3. • Repérage de l’installation........................................................................................ 94 13.4. • Essais........................................................................................................................ 94 13.4.1. • Essais sur le circuit capteurs enterrés....................................................... 94 13.4.2. • Essais sur le circuit forage sur nappe....................................................... 95 13.4.3. • Essais sur le circuit plancher...................................................................... 95 13.4.4. • Essais sur la pompe à chaleur................................................................... 96 13.4.5. • Essais sur les ventilo-convecteurs............................................................ 97 13.4.6. • Essais sur les radiateurs et convecteurs à eau......................................... 97 13.5. • Réglages et équilibrage hydraulique...................................................................... 97 13.5.1. • Réglages sur le circuit d’alimentation des capteurs enterrés.................. 97 13.5.2. • Réglages sur les circuits de distribution................................................... 98 13.5.3. • Paramétrage du régulateur........................................................................ 98 13.6. • Contrôle du bon fonctionnement de l’installation complète................................ 99 13.7. • Mise en main de l’installation.................................................................................. 99 ANNEXE 1 : EXEMPLE DE FICHE D’AUTOCONTROLE POUR LA VÉRIFICATION DE L’INSTALLATION (liste non exhaustive)................... 104 ANNEXE 2 : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ÉLECTRIQUES.........110 ANNEXE 3 : EXEMPLE DE FICHE DE RAPPORT DE MISE EN SERVICE...........113 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 15 - Annexes.............................................................................................103 « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 14.1. • Obligations d’entretien et de maintenance...........................................................101 14.2. • Préconisations d’un entretien et d’une maintenance..........................................101 14.3. • Spécificités de l’installation................................................................................... 102 PROGRAMME 14 - Informations et conseils à l’utilisateur.....................101 Rénovation POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 7 Domaine d’application PROFESSIONNELS 1 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Ces Recommandations professionnelles concernent les installations de pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique, eau glycolée/eau ou eau/eau de puissance calorifique inférieure à 50 kW destinées au chauffage ou au chauffage-rafraîchissement de l’habitat individuel, lors d’une rénovation. Elles fournissent les prescriptions relatives à l’installation et à la mise en service mais également à la mise en main à l’utilisateur en décrivant les informations et les conseils à apporter à ce stade. Ces recommandations portent sur la pompe à chaleur (PAC) et son appoint mais aussi sur les composants du circuit hydraulique (disconnecteur, circulateur, volume tampon…) ainsi que sur les émetteurs et la régulation. Les émetteurs alimentés peuvent être des radiateurs, des planchers chauffants ou des unités terminales à eau deux tubes (ventilo-convecteurs). Les solutions de rafraîchissement par des pompe à chaleur réversibles alimentant des planchers chauffants-rafraîchissants ou des ventiloconvecteurs ne font pas l’objet de ces recommandations dédiées à la rénovation de l’habitat existant. Rénovation Sont également traitées les spécifications des raccordements hydrauliques et électriques. 8 Ces recommandations traitent également des capteurs enterrés horizontaux (en décapage ou en tranchées), des capteurs enterrés verticaux (sondes géothermiques verticales) ainsi que des forages sur nappe aquifère. Elles ne traitent pas des fondations thermoactives. Ces recommandations s’appliquent à l’habitat existant 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 2.1. • Références réglementaires 2.1.1. • Réglementation applicable pour les installations de pompe à chaleur ■■ Circulaire du 9 août 1978 modifiée relative à la révision du Règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT). ■■ Arrêté du 23 juin 1978 modifié relatif aux installations fixes destinées au chauffage et à l’alimentation en eau chaude sanitaire des bâtiments d’habitation et de bureaux ou recevant du public. ■■ 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. ■■ Article R1334-33 du Code de la Santé publique, relatif à la valeur d’émergence globale en période diurne et en période nocturne. Rénovation ■■ 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. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 2.1.2. • Réglementation applicable en géothermie Les principaux textes réglementaires qui s’appliquent aux opérations de géothermie c'est à dire à l’exploitation des eaux souterraines par forage et à l’exploitation de l’énergie du sous-sol sont les suivants : Décret du 8 janvier 2015 Il modifie le décret du 28 mars 1978 concernant les règles et les procédures relatives aux demandes de permis de recherches et d'exploitation de géothermie. Il précise la définition des exploitations géothermiques à basse température qualifiées de minime importance dispensées de permis de recherche et d’exploitation à condition de ne pas être situées en zone rouge. Ce sont les prélèvements de chaleur souterraine avec les conditions suivantes : • des échangeurs géothermiques fermés dont la profondeur est inférieure à 200 (m) et avec une puissance thermique maximale prélevée du sous-sol inférieure à 500 (kW) ; • au moins un échangeur géothermique ouvert avec une température d’eau prélevée inférieure à 25°C, un forage d’une profondeur inférieure à 200 (m), une puissance thermique maximale prélevée du sous-sol inférieure à 500 (kW) et un rejet des eaux prélevées dans le même aquifère. Ces exploitations sont soumises à une déclaration préalable, au service interdépartemental de l’industrie et des mines (DREAL) un mois avant leur réalisation. Le code minier Le code minier et ses textes d’applications relèvent du ministre chargé des mines. La réglementation est appliquée par les directions régionales de l’environnement, de l’aménagement et du logement (DREAL). Rénovation Le code minier définit une géothermie de minime importance pour les opérations dont la profondeur des ouvrages est inférieure à cent mètres (100 m) et dont la puissance thermique est inférieure à deux cent trente deux kilowatt (232 kW). Pour ces opérations, les démarches sont simplifiées, elles ne sont soumises qu’à déclaration. 10 L’article L. 162-1, remplaçant l’article 83 de l’ancien code minier, prévoit que toute ouverture de travaux de recherches et d’exploitation de mines est subordonnée soit à une autorisation, soit à une déclaration administrative suivant la gravité des dangers ou des inconvénients qu’ils peuvent représenter pour les intérêts mentionnés à l’article L. 161-1. La définition des travaux de recherches et d'exploitation entrant dans l'une ou l'autre de ces catégories est établie par décret en Conseil d'État. La demande d’autorisation au titre de l’article L. 162-1, remplaçant l’article 83 de l’ancien code minier, vaut déclaration au titre de l’article L. 411-1, remplaçant l’article 131 de l’ancien code minier. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Pour les opérations de géothermie de minime importance, la déclaration préalable prévue par l’article 17 du Décret n°78-498 du 28 mars 1978 modifié tient lieu de déclaration prévue à l’article L. 411-1, remplaçant l’article 131 de l’ancien code minier. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » L’article L. 411-1, remplaçant l’article 131 de l’ancien code minier, impose la déclaration préalable à la DREAL, par le maître d’ouvrage ou par le foreur, au moins un mois avant sa réalisation, de tout ouvrage, installation ou sondage de plus de 10 m de profondeur. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Le code de l’environnement Le code de l’environnement ne traite pas de la géothermie en particulier. Dans le cadre de la prévention des ressources en eau et de la prévention des pollutions, il présente les risques et les nuisances pouvant avoir un impact sur la ressource en eau pour certaines activités. Les articles L. 214-1 à L. 214-6 instituent des régimes de déclaration et d’autorisation tout usage non domestique sollicitant la ressource en eau provenant d’une nappe ou d’eau superficielles et comportant un risque pour cette dernière. Une nomenclature définie à l’article R. 214-1 classe par rubriques ces usages. Des seuils fixent les régimes à appliquer. Les dispositions applicables aux déclarations et demandes d’autorisation sont fixées dans les articles R. 214-6 à R. 214-56. Remarque : les demandes d'autorisations et les déclarations prévues par l'article L. 214-3 du code de l'environnement valent déclaration au titre de l'article L. 411-1 du nouveau code minier. L’article L. 214-8 impose de munir des moyens de mesure les installations soumises à déclaration ou autorisation permettant d’effectuer des prélèvements ou des déversements dans des eaux souterraines ou superficielles. Des précisions sont données aux articles R. 214-57 à R. 214-60. L’article R. 211-71 liste les zones de répartitions des eaux pour lesquelles les seuils des régimes d’autorisation et déclaration sont abaissés. Cette liste évolue au fur et à mesure de l’intervention d’arrêtés préfectoraux modifiant des zones ou fixant des nouvelles. Rénovation Les articles L. 562-1 à L. 562-9 concernent la mise en place de plans de prévention des risques naturels. Ces plans de prévention permettent l’élaboration de cartes de zonage des risques naturels (dont les zones à risque de mouvement de terrain liées à la dissolution de gypse) auxquelles sont associées des interdictions ou à défaut des prescriptions particulières visant à supprimer les risques naturels. En fonction de l’intensité du risque encouru, tout ouvrage, forage ou aménagement peut être interdit. 11 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE L’article R. 214-5 définit l’usage domestique de l’eau. Ce sont les prélèvements et les rejets destinés exclusivement à la satisfaction des besoins des personnes physiques et animaux résidents (consommation humaine, soins d'hygiène, lavage et productions végétales ou animales réservées à la consommation familiale). Est assimilé à un usage domestique de l'eau tout prélèvement inférieur ou égal à 1 000 m3 d'eau par an, qu'il soit effectué par une personne physique ou une personne morale et qu'il le soit au moyen d'une seule installation ou de plusieurs, ainsi que tout rejet d'eaux usées domestiques dont la charge brute de pollution organique est inférieure ou égale à 1,2 kg de DBO5. L’article R. 554-20 (créé par le décret n°2011-1241 du 5 octobre 2011 – art. 4) stipule que le responsable de projet qui envisage la réalisation de travaux doit vérifier au préalable s'il existe dans ou à proximité de l'emprise des travaux un ou plusieurs ouvrages en service d'une des catégories mentionnées à l’article R. 554-2. Pour ce faire, au stade de l'élaboration du projet, il consulte le guichet unique, directement ou par l'intermédiaire d'un prestataire ayant passé une convention avec celui-ci conformément à l'article R. 554-6, afin d'obtenir la liste et les coordonnées des exploitants de chacun de ces ouvrages ainsi que les plans détaillés des ouvrages en arrêt définitif d'exploitation. Le code de la santé publique Il définit des zones de protection où toutes sortes d’installations, travaux ou ouvrages de nature à nuire directement ou indirectement à la qualité des eaux peuvent être interdits. Les articles L. 1321-2, R. 1321-8 et R1321-13 traitent des zones de protection autour d’un point de prélèvement d’eau potable. Les articles L. 1322-4, R. 1322-8 et R1322-16 traitent des zones de protection autour d’une source d’eau minérale naturelle déclarée d’intérêt public. L’article L. 1331-10 stipule que tout déversement d'eaux usées autres que domestiques dans le réseau public de collecte doit faire l’objet d’une demande d’autorisation auprès de la commune concernée. L’article L. 1331-11 exige le libre accès aux agents du service d’assainissement pour procéder à la mission de contrôle des installations d’assainissement non collectif. Rénovation Le code général des collectivités territoriales 12 Ce code rassemble les textes législatifs et réglementaires codifiés, concernant l'organisation et le fonctionnement des communes, départements, régions et établissements publics de coopération (EPCI). L’article L. 2223-5 exige une demande d’autorisation pour tout forage à moins de 100 m des nouveaux cimetières transférés hors des communes. ■■ 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. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 2.2. • Références normatives « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » L’article L. 2224.9 stipule que tout prélèvement, puits ou forage réalisé à des fins domestiques de l’eau doit faire l’objet d’une déclaration auprès de la commune concernée. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE ■■ 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 1264-1, Systèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées Partie 1 : Définitions et symboles. ■■ NF EN 1264-2, Systèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées Partie 2 : Chauffage par le sol : méthode de démonstration pour la détermination de l’émission thermique utilisant des méthodes par le calcul et à l’aide de méthodes d’essai. ■■ NF EN 1264-3, Systèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées Partie 3 : Dimensionnement. ■■ NF EN 1264-4, Systèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées Partie 4 : Installation. ■■ NF EN 1264-5, Systèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées Partie 5 : Surfaces chauffantes et rafraîchissantes intégrées dans les sols, les plafonds et les murs – Détermination de l’émission thermique. ■■ NF EN 1717, Protection contre la pollution de l’eau dans les réseaux intérieurs et exigences générales des dispositifs de protection contre la pollution par retour. ■■ NF EN 12828, Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Conception des systèmes de chauffage à eau. ■■ 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. Rénovation ■■ NF EN 12831, Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base. 13 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE ■■ 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. ■■ 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. ■■ 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. ■■ 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. ■■ 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 X 08-100, Tuyauteries rigides – Identification des fluides par couleurs conventionnelles. ■■ NF DTU 65.14 P1, Travaux de bâtiments – Exécution de planchers chauffants à eau chaude – Partie 1 : Cahier des clauses techniques – dalles désolidarisées isolées. ■■ NF DTU 65.14 P2, Travaux de bâtiments – Exécution de planchers chauffants à eau chaude – Partie 2 : Cahier des clauses techniques – autres dalles que les désolidarisées isolées. Rénovation ■■ NF DTU 65.14 P3, Travaux de bâtiments – Exécution de planchers chauffants à eau chaude – Partie 1 : Cahier des clauses spéciales – dalles désolidarisées isolées et autres dalles. 14 ■■ 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 61000-3-3, Compatibilité électromagnétique. Partie 3 : Limites – Section 3 : Limitation de fluctuations de tension ■■ FD X 10-980, Forage d'eau et de géothermie – Réalisation, suivi et abandon d'ouvrages de captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages – Démarches administratives – 2007. ■■ NF X 10-999, Forage d'eau et de géothermie – Réalisation, suivi et abandon d'ouvrages de captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages– 2007. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT ■■ NF X 10-970, Forage d'eau et de géothermie – Sonde géothermique verticale – Réalisation, mise en œuvre, entretien, abandon – 2011. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » et du flicker dans les réseaux basse tension pour les équipements ayant un courant appelé inférieur ou égale à 16 A. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 2.3. • Autres documents ■■ Cahier des Prescriptions Techniques relatif à la conception et la mise en œuvre des planchers réversibles à eau basse température (cahier du CSTB n° 3164, octobre 1999). ■■ Cahier des Prescriptions Techniques relatif aux systèmes de canalisations sous pression à base de tubes en matériaux de synthèse : tubes en couronnes et en barres (cahier du CSTB n° 2808-V2, novembre 2011). ■■ Référentiel de certification de la marque NF PAC, NF 414. ■■ ADEME/BRGM, Les pompes à chaleur géothermiques à partir de forage sur aquifère – Manuel pour la conception et la mise en œuvre – Mars 2012. ■■ ADEME/BRGM, Les pompes à chaleur géothermiques à partir de forage sur champ de sondes – Manuel pour la conception et la mise en œuvre – Mars 2012. ■■ COSTIC – FFB, Les pompes à chaleur géothermiques très basse énergie – Guide de l’installateur – 2009. ■■ COSTIC – EDF – AFF – AFPAC, Les pompes à chaleur dans l’existant sur réseaux hydrauliques – Règles techniques et conseils pratiques de mise en œuvre – 2008. ■■ COSTIC, Diagrammes et nomogrammes de débit, perte de charge, vitesse, pression dynamique pour eau chaude, glacée, glycolée – SEDIT Éditeur – 1990, 1991. ■■ SEQUELEC, La pompe à chaleur, fiche n°21, Séquelec 07/07/2010. http://www.erdf.fr/fiches_guides_SeQuelec_publiques ■■ SIA 384/6, Sondes géothermiques – Norme suisse SN 546384/6 – 2010. Rénovation ■■ COSTIC – FFB, Fiches opératoires de mise au point et de maintenance – installations de chauffage par PAC – 2008. 15 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Appoint Appareil de chauffage supplémentaire (par exemple électrique) utilisé pour produire de la chaleur lorsque la puissance de la pompe à chaleur est insuffisante. L’appoint intervient en relève de la pompe à chaleur. Si le type d’énergie consommée par l’appoint est identique à celui de la pompe à chaleur, le système global est dit mono-énergie. Si le type d’énergie consommée par l’appoint est différent de celui de la pompe à chaleur, le système global est dit bi-énergie. Aquifère Milieu souterrain, constitué de roches perméables et/ou fissurées ou fracturées. Ce milieu est suffisamment conducteur d’eau souterraine pour permettre l’écoulement significatif d’une nappe souterraine et le captage de quantités d’eau appréciables. Cavité anthropique Cavité provoquée par l’activité humaine comme par exemple une carrière ou une marnière souterraine. Colonne d’exhaure Rénovation Conduite verticale disposée dans un forage servant à pomper l’eau souterraine. 16 Cuttings Déblais du forage obtenus notamment par remontée des sédiments lors du forage. Faciès Aspect que présent une roche ou un ensemble de couches géologiques ; par exemple faciès granitique, calcaire. Dans un bassin, les faciès varient en fonction des conditions de sédimentation telles que la profondeur, l’énergie, la proximité du rivage, etc. Fines PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Appelées aussi roches évaporitiques. Ce sont des roches sédimentaires constituées de minéraux ayant précipité à la suite d'une augmentation de leurs concentrations dans une saumure ; par exemple : gypse, anhydrite, halite, sel gemme. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Evaporites PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Particules fines du terrain notamment obtenues dans le cas de forages en formations meubles. Fonctionnement simultané Mode de fonctionnement dans lequel l’appoint assure, en complément de la pompe à chaleur, les besoins de chauffage lorsque la température extérieure descend en-dessous de la température d’équilibre. Ce mode de fonctionnement est également désigné bivalent parallèle. Fonctionnement alterné Mode de fonctionnement dans lequel l’appoint prend entièrement en charge les besoins de chauffage lorsque la température extérieure descend en-dessous de la température d’équilibre. Ce mode de fonctionnement est également désigné bivalent alternatif. Nappe superficielle ou phréatique Nappe peu profonde atteinte par les puits ordinaires. En pratique, il s’agit d’une nappe généralement libre à surface proche du sol dont l’alimentation et la qualité sont influencées par les activités de surface. Rabattement de nappe Baisse du niveau d’eau dans un ouvrage sous l’effet d’un pompage dans la nappe. Le rabattement est la différence entre le niveau piézométrique statique de la nappe sans pompage et le niveau dynamique pendant le pompage. Le volume tampon permet d’augmenter la contenance du réseau afin d’assurer une inertie suffisante et de maintenir un temps de fonctionnement minimal du compresseur de la pompe à chaleur, évitant les cycles courts. Rénovation Volume tampon 17 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME Rénovation 18 POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Zone (ou relief) karstique Cavités naturelles formées par l’action de l’eau infiltrée dans le soussol (principalement calcaire mais aussi craie, marbre…) de certaines régions. Cette eau va, dans un premier temps, dissoudre la roche puis dans un second temps, redéposer cette matière dissoute en créant des formations caractéristiques. PROFESSIONNELS DES PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT 4 Solutions de rénovation « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Deux solutions de rénovation par pompe à chaleur sont possibles : • la substitution de chaudière ; • la chaudière en appoint (la relève de chaudière). En fonction de la surface du terrain disponible et des caractéristiques du sous-sol, les différentes solutions de captage d’énergie souterraine peuvent être utilisées. Ce sont les suivantes : •les capteurs enterrés horizontaux (en décapage ou en tranchées) ; •les capteurs verticales) ; enterrés verticaux (sondes géothermiques • les forages sur nappe aquifère. Toutes les installations de chauffage ne permettent pas l’intégration d’une pompe à chaleur dans de bonnes conditions de fonctionnement et de performance. Bien qu’il existe des pompes à chaleur permettant d’obtenir des températures d’eau élevées, un état de l’existant doit être effectué systématiquement. Commentaire C’est le cas si les émetteurs sont surdimensionnés par rapport aux besoins réels (surpuissance initiale ou suite à une rénovation thermique du bâtiment). Dans le cas contraire, un autre générateur (chaudière ou résistance électrique) est utilisé en appoint. Rénovation Une pompe à chaleur peut actuellement produire de l’eau à une température aussi élevée que celle délivrée par une chaudière. Cependant, l’installation d’une pompe à chaleur est préférable lorsqu’une diminution de la température d’alimentation des émetteurs est possible. 19 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Dans le cas de la substitution de chaudière, l’option de changer les émetteurs est envisageable. Ils doivent être dimensionnés pour une basse température d’eau, obtenue par une pompe à chaleur standard. Cependant, excepté le cas des ventilo-convecteurs, les émetteurs à basse température présentent des surfaces d’échange et donc des encombrements plus importants. Dans le cas de la substitution de chaudière, un appoint peut éventuellement être prévu. Commentaire La fonction rafraîchissement nécessite une installation adaptée avec notamment un remplacement des radiateurs par des unités terminales à eau à 2 ou 4 tubes, une isolation des tuyauteries… 4.1. • La substitution de chaudière Une pompe à chaleur installée en substitution de chaudière permet de couvrir la plus grande partie, voire la totalité, des besoins. Quand un appoint est présent, généralement électrique, celui-ci peut être utilisé pour les jours les plus froids. Plus la température maximale d’eau produite par la pompe à chaleur est élevée plus les possibilités de réaliser une substitution directe sont grandes. Dans la plupart des cas, le remplacement d’une chaudière peut être possible avec une pompe à chaleur travaillant à haute température sous réserve des résultats d’une étude de dimensionnement. Pompe à chaleur eau glycolée/eau Sonde géothermique verticale s Figure 1 : Exemple de pompe à chaleur géothermique en substitution de chaudière existante Rénovation Commentaire 20 Certaines machines permettent d’obtenir de l’eau chaude à haute température. Cependant, dans la mesure du possible, il convient de favoriser des actions visant à réduire les pertes thermiques du bâtiment à chauffer, ce qui peut conduire à installer une machine de plus petite taille travaillant à plus basses températures. PROFESSIONNELS DES PROGRAMME Une pompe à chaleur est placée en amont de la chaudière (par exemple en dérivation sur le retour de l’installation) et fonctionne prioritairement. La part des besoins ainsi couverte dépend de la température extérieure. La chaudière fonctionne en relève de la pompe à chaleur pour couvrir le complément des besoins, voire la totalité. D ’ A C C O M P A G N E M E NT 4.2. • La chaudière en relève « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 2 : Exemple de chaudière existante en relève de pompe à chaleur géothermique Commentaire Rénovation Du point de vue thermique, il est généralement possible de convertir une installation avec chaudière en une installation avec pompe à chaleur et chaudière en relève. 21 Description des systèmes 5 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Les pompes à chaleur géothermiques eau/eau ou eau glycolée/eau sont des machines essentiellement monobloc installées à l’intérieur fonctionnant en tout ou rien. L’offre actuelle de pompes à chaleur à variation de puissance reste marginale et n’est donc pas prise en compte. ! Une attention particulière doit être portée sur les principales contraintes du mode de régulation tout ou rien : – démarrages successifs du compresseur ; – intensité élevée au démarrage ; – succession de séquences marche – arrêt. Ces machines intègrent généralement un module hydraulique qui contient la plupart des éléments hydrauliques. Elles ne nécessitent pas d’intervention sur le circuit frigorifique lors de l’installation. Les émetteurs sont alimentés grâce à un circulateur qui distribue l’eau réchauffée lors du passage au condenseur. Rénovation L’appoint électrique, s’il est présent, est situé en aval de la pompe à chaleur généralement dans le module hydraulique. La mise en route de l’appoint n’est pas autorisée en mode rafraîchissement si ce mode est prévu lors de la rénovation. 22 Les tubes des capteurs sont généralement en matériaux de synthèse (polyéthylène réticulé – PER ou polyéthylène haute densité – PEHD…). Ces tubes sont placés horizontalement soit en tranchées, soit en décapage, c’est à dire sur toute la surface du terrain, avec un pas minimum de 0,40 m. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Ce système nécessite une pompe à chaleur eau/eau installée en local technique ou un local équivalent et un circuit de tubes dans lesquels circule de l’eau glycolée grâce à un circulateur qui alimente l’évaporateur de la pompe à chaleur. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 5.1. • Pompe à chaleur eau glycolée/eau avec capteurs enterrés horizontaux PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 5.2. • Pompe à chaleur eau glycolée/eau avec capteurs enterrés verticaux Ce système nécessite une pompe à chaleur eau/eau installée en local technique ou un local équivalent et un circuit de tubes dans lesquels circule de l’eau glycolée grâce à un circulateur qui alimente l’évaporateur de la pompe à chaleur. Les tubes des capteurs sont généralement en matériaux de synthèse (polyéthylène haute densité – PEHD…). Les tubes sont disposés verticalement dans un forage de diamètre 125 à 165 mm suivant une configuration 2 tubes (dite en U) ou 4 tubes (dite double U) jusqu’à une profondeur de 80 à 200 m. Le forage est ensuite rempli d’un mélange ciment et bentonite afin de stabiliser l’ensemble dans sa géométrie originelle. L’ensemble est communément appelé sonde géothermique verticale. Ce type d’installation comporte généralement au moins 2 sondes géothermiques verticales. La conception et la mise en œuvre de cette technique nécessitent une bonne connaissance du milieu géologique. 5.3. • Pompe à chaleur sur nappe aquifère L’exploitation des eaux souterraines fait l’objet d’une réglementation assez stricte qui doit être respectée et il convient de s’assurer des pérennités du débit et de la température. Rénovation Une pompe à chaleur eau/eau permet de puiser de la chaleur dans une source froide constituée par l’eau d’un puits ou d’une nappe aquifère. 23 Installation 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La solution « Pompe à chaleur eau/eau » nécessite de trouver un emplacement satisfaisant pour loger le groupe monobloc. Il faut prévoir son intégration, soit dans un local semi-ouvert ou fermé, éventuellement traité de manière à éviter toute propagation de bruit au logement ou à l’environnement (avec une implantation judicieuse d’éventuelles prises et rejets d’air pour la ventilation du local). Dans tous les cas, un accès aisé est nécessaire pour l’entretien et la maintenance ultérieure de la pompe à chaleur. ! Le circuit de distribution ne comportant pas d’antigel, en cas d’absence, le client s’engage à maintenir hors gel son installation. Si nécessaire, pour éviter tout risque de gel (par exemple dans le cas de résidence secondaire), il y a lieu de protéger l’installation par l’addition d’un antigel (voir chapitre 12). 6.1. • Implantation en local spécifique Rénovation La pompe à chaleur est installée à l’emplacement prévu lors de la phase de conception selon les préconisations du constructeur. A défaut, les dispositions décrites ci-après sont suivies. 24 6.1.1. • Emplacement Une distance minimale de 0,50 m est conservée autour de la pompe à chaleur ainsi qu’une distance de 1,50 m côté accès et raccordements. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 3 : Exemple d’implantation d’une pompe à chaleur intérieure 6.1.2. • Installation La pompe à chaleur doit être fixée de manière à éviter toute transmission de vibration au bâtiment. Pour cela les points suivants sont à respecter : • la pompe à chaleur est positionnée sur un support adapté à son poids et à son encombrement (socle béton, plots en béton, longrines, châssis support…), sans liaison rigide avec le bâtiment ; • la pompe à chaleur est fixée à son support à l’aide de goujons d’ancrage, de vis et de rondelles freins de type « grower » ou à denture extérieure chevauchante afin d’éviter tout desserrage dû aux vibrations ; • des plots antivibratiles sont prévus entre la pompe à chaleur et le support. Il peut s’agir par exemple de plots en élastomère, de plots à ressorts ou d’amortisseurs visqueux ; • le support est réalisé, positionné ou fixé de façon à être plan et horizontal. La garde par rapport au sol est suffisante (100 mm à 150 mm) pour une mise en hors d’eau ; • dans le cas d’un support préfabriqué, des coussins antivibratiles amortisseurs sont intercalés entre le support et la paroi ou le sol. Rénovation • dans le cas d’un support de type dalle béton, un matériau résilient à base de caoutchouc de synthèse ou élastomère est intercalé entre la dalle et la structure ; 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 6.1.3. • Ventilation du local technique La norme NF EN 378-3 impose une ventilation du local technique ou de la salle des machines où est installée la pompe à chaleur. En condition normale ou lorsque le local technique est occupé, le débit de ventilation est au minimum de quatre renouvellements d’air par heure. Dans certains cas, une ventilation d’urgence est exigée. Le mode de calcul est donné dans le document conception et dimensionnement. Le débit maximal de ventilation d’urgence est de quinze renouvellements d’air du local par heure. Dispositions communes 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. Dispositions particulières Des ouvertures avec des grilles d’amenée d’air et d’évacuation d’air de ventilation mécanique sont prévues sur la ou les façades du bâtiment. Ces grilles doivent être dimensionnées sur la section libre de passage avec une vitesse maximale de 2,5 m/s. Les grilles sont constituées d’un cadre et d’ailettes inclinées. L’ensemble est étanche à la pénétration de l’eau. Ces grilles sont équipées d’un grillage de protection contre les volatiles et les rongeurs. Ce grillage est en acier galvanisé et est monté à l’arrière, côté intérieur. Un cadre à sceller est utilisé pour un maintien efficace de la grille sur la façade. Les percements en façade, pour les grilles d’amenée d’air et d’évacuation d’air sont à la charge du maître d’ouvrage sauf accord entre les parties. Selon la taille des ouvertures dans les façades, des dispositifs antivol sont installés. Il est impératif d’avoir une coordination entre les différents corps d’état afin d’éviter des reprises d’ouvrage. Si nécessaire, des réserves peuvent être faites par l’installeur. Rénovation Le bord inférieur de l’ouverture murale en partie basse se situe à une hauteur minimale de 500 mm au-dessus du sol pour éviter tout risque d’entrée d’eau, 26 Sur une même façade, une distance minimale de 2,50 m est prévue entre l’amenée d’air et l’évacuation d’air de la ventilation du local. Cadre à sceller PROFESSIONNELS PROGRAMME Grille de prise d’air ou de rejet 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 4 : Montage d’une grille de prise d’air ou de rejet d’air Calfeutrement L’étanchéité à l’air sur tout le périmètre des grilles de ventilation du local technique doit être respectée. Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur tout le périmètre des grilles et l’épaisseur du percement mural. Commentaire Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : – mousse expansive à structure à cellules fermées ; – mastic utilisé comme joint ; – mortier résistant aux intempéries et à l’eau et offrant une bonne isolation thermique. 6.2. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification d’implantation de la pompe à chaleur. 6.2.1. • Conformité au dossier de conception • existence de notes de dimensionnement de la pompe à chaleur basé sur une étude thermique ; • puissance calorifique de la pompe à chaleur conforme à celle écrite dans la note de dimensionnement ; • installation de la pompe à chaleur à l’emplacement prévu dans le dossier ; • appoint éventuel situé en aval de la pompe à chaleur. Rénovation • puissance de l’appoint éventuel conforme à celle écrite dans la note de dimensionnement ; 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 6.2.2. • Implantation de la pompe à chaleur • accessibilité facile à la pompe à chaleur ; • espaces suffisants pour le démontage des tôles d’habillage ; • espaces suffisants pour l’accès aux différents composants de la pompe à chaleur ou conformes aux préconisations du constructeur. 6.2.3. • Dispositions particulières pour pompe à chaleur en local technique • ventilation du local technique ; • bonnes implantations des grilles de ventilation ; Rénovation • calfeutrement correct des grilles de ventilation. 28 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 7 PROGRAMME Installation des capteurs enterrés « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 7.1. • Les capteurs horizontaux Une bonne coordination entre le Maître d’Ouvrage, l’entreprise de terrassement, l’installateur et le paysagiste éventuel est une condition importante pour disposer d’une bonne installation pérenne dans le temps. Par exemple, il existe plusieurs méthodes, plus ou moins classiques, pour creuser les tranchées, réaliser les décapages ainsi que pour enfouir les tubes constituants les capteurs horizontaux. Le choix judicieux de l‘engin de terrassement selon la nature de terrain va donc faciliter les travaux d’enfouissement des capteurs. Il convient de prévoir l’emplacement pour stocker le volume de terre prélevé du terrain en tenant compte d’un volume quasiment deux fois plus important. 7.1.1. • Stockage des tubes Après leur livraison sur chantier, les tuyauteries sont transportées, stockées et manipulées dans des conditions telles qu’elles soient protégées : • de toute action susceptible de provoquer des détériorations ; • du rayonnement solaire direct (pour le stockage des matériaux plastiques) ; 7.1.2. • Préparation du terrain Il convient de préciser les caractéristiques particulières du terrain mis à disposition pour l’installateur et de désigner l’intervenant (Maître Rénovation • de toute pollution extérieure (poussières, terre…). 29 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE d’Ouvrage ou installateur) qui coordonnera les travaux avec l’entreprise de terrassement. Il peut être nécessaire de défricher le terrain, de mettre en place des buses sur un fossé, d’éliminer certaines roches ou cailloux trop gros, etc. De la bonne qualité du terrassement va dépendre la bonne disposition des capteurs. Une légère pente est admissible (10% au maximum) mais la disposition des collecteurs est alors prévue pour permettre la purge d’air des capteurs au niveau de ces collecteurs. 7.1.3. • Disposition des tubes Les tubes constituant les capteurs sont disposés sur le lit de pose. Le fond de fouille est dressé ou corrigé à l’aide d’éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) damés de façon que les tubes reposent sur le sol sur toute leur longueur. Aucun raccord ne doit être effectué sur les capteurs enterrés sauf pour les liaisons au distributeur ou au collecteur. Une attention particulière est portée sur les tuyauteries de départ et de retour des capteurs. Il convient d’éviter des recouvrements entre les tuyauteries d’entrée et de sortie du capteur. Cela permet d’obtenir une température moyenne d’eau en circulation plus élevée (Figure 5). A défaut si les tubes départ et retour se croisent au niveau des collecteurs, un calorifugeage des tubes est prévu au niveau de ces croisements. Afin de pouvoir intervenir sur les collecteurs des capteurs enterrés, ceux-ci doivent être installés dans un regard facilement accessible muni d’un bac de rétention. La mise en place d’un bac de rétention n’est pas obligatoire si le liquide antigel bénéficie d’un avis favorable de la part de l’agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES). Les principales caractéristiques à prendre en compte pour le regard sont : • un bon dimensionnement pour un accès aisé ; • aucun risque de blesser les tubes. Rénovation Les raccordements avec les équipements sont réalisés soit au moyen de raccords mécaniques à compression (démontables), à douille à sertir ou à bague à glisser, soit par des raccords sertis (sertissage mécanique, indémontables). 30 s Figure 5 : Influence de la disposition de l’entrée et de la sortie du système 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Dispositions spécifiques aux capteurs horizontaux en tranchées Comme il est présenté dans l’ouvrage « Conception et dimensionnement », les profondeurs d’enfouissement et les distances entre tubes varient selon les configurations 4 et 6 tubes. •Disposition 4 tubes Les tubes inférieurs sont disposés sur le fond de fouille. Les tubes supérieurs sont maintenus en place grâce à des cavaliers de fixation disposés tous les 1,50 m. s Figure 6 : Exemple de configuration à 4 tubes •Disposition 6 tubes Rénovation Les tubes inférieurs sont disposés sur le fond de fouille. Les tubes supérieurs sont maintenus en place grâce à des cavaliers de fixation disposés tous les 1,50 m. 31 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 7 : Exemple de configuration à 6 tubes 7.1.4. • Tuyauteries de liaison entre collecteurs et pompe à chaleur Si les collecteurs sont en regards, les tuyauteries de liaison cheminent en tranchées en étant disposées sur le lit de pose. Le fond de fouille est dressé ou corrigé à l’aide d’éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) damés de façon que les tubes reposent sur le sol sur toute leur longueur. A l’intérieur du bâtiment, les tuyauteries sont calorifugées. Si les collecteurs sont à l’intérieur du bâtiment, ils sont calorifugés ainsi que les tuyauteries de liaison avec la pompe à chaleur. L’isolation est réalisée au moyen d’un matériau souple à structure cellulaire fermée. Ce matériau est mis en œuvre sous forme de tubes entiers ou d’éléments fendus assemblés au moyen d’une colle au néoprène, fournie par le fabricant du matériau. L’épaisseur minimale du matériau isolant est de 13 mm jusqu’au diamètre extérieur de 20 mm. L’épaisseur minimale du matériau isolant est de 19 mm à partir du diamètre extérieur de 25 mm. 7.1.5. • Pénétration dans le bâtiment Rénovation La pénétration dans le bâtiment des collecteurs (aller/retour) reliant la pompe à chaleur et les différents circuits extérieurs, est une opération qui doit être suivie de très près. Les séquences suivantes sont effectuées : 32 •Des fourreaux sont posés dans les trous circulaires réalisés dans le mur et dépassent de part et d’autre du mur de 200 mm. Le diamètre des manchons permet la libre dilatation des tuyauteries (Figure 8). Les fourreaux sont scellés avec du mortier de part et d’autre du mur ; l’isolation thermique ainsi que l’étanchéité extérieure sont rétablies avec des matériaux adaptés. Une pente peut être prévue du fond de la tranchée jusqu’aux fondations. Elle évite que les collecteurs soient endommagés en cas de tassement différentiel de terrain. Par exemple, une couche mince (7cm environ) de graviers fins peut être prévue au-dessus de la pente en terre voir (figure 9). •Les collecteurs sont mis en place. Le vide entre la tuyauterie et le fourreau est comblé. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT •Toutes les précautions sont prises afin d’éviter tout risque de détérioration des collecteurs en cas de tassement différentiel de terrain. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Sauf règlement particulier, les fourreaux sont en matériau non corrodable. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 8 : Disposition des manchons de pénétration s Figure 9 : Exemple de préparation d’une pente au niveau des fondations 7.1.6. • Essai sur le circuit capteurs enterrés La pression minimale d’essai est de 10 bar. 7.1.7. • Calfeutrement Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur l’épaisseur du percement mural. Rénovation L’étanchéité à l’air sur tout le pourtour des tubes calorifugés doit être respectée. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : – mousse expansive à structure à cellules fermées, – mastic utilisé comme joint, – mortier résistant aux intempéries et à l’eau et offrant une bonne isolation thermique. 7.1.8. • Remblaiement Une bonne coordination entre l’entreprise de terrassement, l’installateur et le paysagiste éventuel est également pour ce poste une condition importante pour obtenir une bonne réalisation. ! Il ne faut jamais commencer le remblaiement si les tests en pression n’ont pas été effectués. Une pression d’eau, selon les préconisations du constructeur, est maintenue dans les tuyauteries pendant cette phase de remblaiement. A défaut, il est considéré une valeur minimale de 1,5 fois la pression de service. La présence de l’installateur est recommandée lors de la phase de remblaiement. Les capteurs reposent à même le sol décapé, plan, dégagé de tout accident ou en fonction des dispositions citées précédemment. Une attention particulière est portée sur le risque de blesser les tubes. Il convient de faire attention à tout point dur de roches ou de cailloux. Un lit de sable d’une épaisseur minimale de 150 mm est nécessaire pour les conditions suivantes : • le sol et la terre de remblai présentent des mottes susceptibles de blesser ou d’écraser les tubes ; • la grosseur des pierres est supérieure à 100 cm3 ou la densité de pierres est supérieure à 20% du volume de terre. Le sable utilisé est du sable fin, du type sable marneux ou sable lapin tamisé 0/4. Sa granulométrie est comprise entre 0,2 mm et 20 μm. La masse volumique est de l’ordre de 1600 kg/m3 et la conductibilité thermique de l’ordre de 0,4 W/m.K. Rénovation Commentaire 34 Cette modification de nature de terrain influe sur la puissance extractible de prélèvement et est à prendre en compte lors de la phase de dimensionnement du capteur. Afin de prévenir les risques accidentels d’endommagement du capteur extérieur lors de possibles travaux de terrassement ultérieurs, un dispositif d’avertissement conforme à la norme NF EN 12613 (par exemple bande de grillage plastique), de couleur jaune est mis en place sur la zone de captage 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 Dans le cas des tubes enterrés en tranchée, la même opération est à répéter. Il est recommandé de mouiller et tasser la terre au niveau de chaque couche avant d’installer la couche supérieure. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » La suite du remblaiement est réalisée mécaniquement avec la terre déplacée à l’aide d’un engin de faible charge (pilonneuse, mini-pelle 2,7 à 3 tonnes pour transport par remorque). Il convient de choisir judicieusement l’engin permettant le remblaiement afin de ne pas risquer de blesser les tuyauteries. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE De même, concernant les tuyauteries de liaison entre les collecteurs en regards et la pompe à chaleur jusqu’à la pénétration du bâtiment, le parcours est signalé par un dispositif tel qu’un grillage avertisseur, de couleur jaune, également placé à une distance de 0,20 à 0,30 m audessus de la génératrice supérieure des tubes. Configuration en décapage Il peut être installé soit un dispositif avertisseur, soit un bornage sur le périmètre de la surface décapée. Le dispositif avertisseur est placé au minimum à trente centimètres des tubes et doit déborder d’au moins quarante centimètres de la surface de capteur pour assurer une protection efficace de ce dernier. 0,40 m minimum Niveau du sol Dispositif avertisseur 0,30 m minimum Tube échangeur enterré s Figure 10 : Mise en place d’un dispositif avertisseur pour les capteurs horizontaux. Le bornage est réalisé par des repères plastiques disposés sur le périmètre de la surface décapée. Il peut être mis en place soit un dispositif avertisseur comme il est présenté précédemment, soit des bandes plastiques permettant de délimiter la surface de captage. Rénovation Configuration en tranchées 35 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 11 : Mise en place de bandes plastiques pour les tubes disposés en tranchée. 7.1.9. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification de mise en œuvre des capteurs enterrés horizontaux. 7.2. • Les sondes géothermiques verticales La réalisation, le raccordement et la mise en œuvre d’une sonde géothermique verticale s’effectuent conformément aux exigences de la norme NF X 10-970. L’installation est réalisée par un foreur compétent ayant suivi une formation dédiée dans le domaine de la pompe à chaleur. ! Dans le cadre de réalisation d’une installation avec sondes géothermiques verticales, le Maître d’Ouvrage ou l’installateur peut privilégier un foreur détenant une qualification QUALIFORAGE-module sonde. 7.2.1. • Stockage des tubes Après leur livraison sur chantier, les tuyauteries sont transportées, stockées et manipulées dans des conditions telles qu’elles soient protégées : • de toute action susceptible de provoquer des détériorations ; • du rayonnement solaire direct (pour le stockage des matériaux plastiques) ; • de toute pollution extérieure (poussières, terre…). Rénovation 7.2.2. • Préparation du chantier 36 Il convient de préciser les caractéristiques particulières du terrain mis à disposition pour l’installateur ou le foreur et de désigner l’intervenant (Maître d’Ouvrage ou installateur) qui coordonne les travaux avec le foreur. Le maître d’Ouvrage indique à l’installateur ou/et au foreur les moyens en énergie électrique ou en eau existant à proximité du chantier avec leurs caractéristiques techniques (distance, puissance électrique et intensité disponibles, débit d’eau disponible…) et les conditions de leur utilisation. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Dans la mesure du possible, le terrain doit être de faible déclivité avec une pente maximale de 4% et une consistance de sol suffisante pour permettre la mise en place normale d’un matériel de forage. Dans le cas contraire, il convient de prévoir la réalisation d’une plateforme spécifique ou toute autre disposition appropriée. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Il peut être nécessaire de défricher le terrain, de mettre en place des buses sur un fossé, d’éliminer certaines roches ou cailloux trop gros, etc. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Une fois les emplacements des forages déterminés, chaque implantation est matérialisée sur le terrain par un piquet ou un périmètre à l’intérieur desquelles le foreur réalise les ouvrages. En coordination avec l’installateur et le Maître d’Ouvrage, le foreur prend toutes les précautions nécessaires pour le stockage des hydrocarbures et des additifs utilisés en cas de forage à la boue. 7.2.3. • Réalisation des sondes géothermiques verticales Forage Le choix du diamètre de forage est adapté en fonction du type de terrain à forer pour faciliter la mise en place de la sonde. Le diamètre est également choisi en fonction de la profondeur et de la géométrie de la sonde installée. Commentaire Les diamètres couramment réalisés sont de 125 à 165 mm. Le foreur effectue un relevé des avancements, des arrivées d’eau, des incidents de forage et un relevé de la coupe géologique (voir modèle présenté dans le document « Pompes à chaleur géothermiques – Les opérations de forage et limites de prestations ») avec prise d’échantillons (cuttings) à chaque changement de faciès ou a minima tous les 5 m pour chaque forage réalisé. Le foreur est responsable de ces échantillons jusqu’à la remise de ceux-ci au Maître d’Ouvrage. Le foreur transmet au Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) les informations sur les caractéristiques du sous-sol. Rénovation Le matériel (rotary, marteau fond de trou…) et la méthode de forage (à la boue, à l’air, à la mousse) sont adaptés à la nature géologique du terrain pour atteindre les objectifs fixés. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Le volume de chaque échantillon est de l’ordre 0,5 dm3 à 1 dm3. Chaque échantillon est entreposé à l’abri des intempéries soit dans un flacon, soit dans un sac étanche soit dans un casier fermé portant l’indication de la profondeur forée et des références du forage (instructions indélébiles). Préparation de la boucle de sonde À son arrivée, la boucle de sonde doit être contrôlée pour vérifier qu’aucun dégât n’existe suite au transport et que sa longueur corresponde à la profondeur contractuelle. Aucun raccord ne doit être effectué sur le chantier, sauf pour les liaisons au collecteur principal. Commentaire Avant la mise en place de sonde dans le forage, pour s’assurer que la sonde n’a pas été endommagée dans le transport, le foreur peut réaliser une mise en pression de la sonde (pression minimale de 3 bar). A la livraison, la boucle peut déjà disposer d’un tube d’injection de laitier destiné à la cimentation. Dans le cas contraire, le foreur met en place le tube d’injection en même temps que la sonde verticale pour permettre une cimentation sous pression de bas en haut. Ce tube est perdu et non remonté à mesure de la cimentation. Il est recommandé de mettre en place un « bouclier de protection du pied de sonde » principalement dans les terrains fissurés afin de protéger le pied de sonde et de rigidifier la boucle. Dans le cas de boucles de géométrie U ou multi-U, il convient de les équiper d’écarteurs de tubes afin d’assurer un espacement plus ou moins constant et de minimiser le contact entre les tubes. s Figure 12 : Exemple d’écarteur entre les tubes de sonde Mise en place de la boucle de sonde La boucle est mise en place par le foreur à l’aide d’un treuil hydraulique, touret ou dérouleur à axe horizontal ou vertical. Rénovation Commentaire 38 Il est recommandé d’utiliser un dérouleur à axe horizontal car il permet le déroulage de la boucle de sonde verticalement mais aussi la possibilité de retirer la boucle de sonde du forage en cas d’anomalie. En présence d’eau souterraine, la sonde est remplie d’eau pour la lester et faciliter sa descente dans le forage. La sonde peut également être mise en pression au moment de sa descente dans le forage pour la « tendre » et la rigidifier, afin de faciliter sa descente dans le forage, notamment dans les « passages difficiles » (pertes, fractures). PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Dans le cas d’un pré-tubage (particulièrement en acier), il convient de prévoir une protection (plastique par exemple) sur sa bordure afin de ne pas endommager par frottement tout ou partie de la boucle de sonde lors de sa descente (Figure 13). « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » En cas de difficulté rencontrée avec le touret, la sonde peut être déroulée sur le terrain (si l’espace disponible est suffisant). Dans ce cas, il convient de veiller à éviter les pincements, les frottements et les éraflures au sol. Le rayon de courbure du tube doit impérativement être respecté conformément aux prescriptions du constructeur. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Des lests sont également prévus à la base de la sonde pour faciliter la descente en assurant une tension de l’ensemble. Dans tous les cas, si la mise en place de la boucle dans le forage pose des difficultés, celles-ci sont notifiées dans le rapport de forage. s Figure 13 : Exemple de protection prévue sur tubage pour ne pas abimer la sonde lors de sa mise en place Contrôle de la mise en place La sonde est contrôlée par un essai de perte de charge et un essai de débit de circulation d’eau claire (pression minimale de 3 bar). Ce contrôle s’effectue par le foreur généralement, avant la cimentation. 7.2.4. • Cimentation ! Il ne faut jamais commencer le remplissage si les tests en pression n’ont pas été effectués. Rénovation La cimentation permet d’assurer un remplissage homogène sur toute la hauteur du forage. Cette opération est réalisée par le foreur. 39 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La cimentation est effectuée sous pression au moyen d’une pompe d’injection adaptée, par méthode ascendante à l’aide d’un tube perdu, par injection d’un coulis de remplissage. Ce dernier est injecté depuis la base du forage jusqu’à la cote d’environ –1 m du terrain naturel pour faciliter la réalisation d’une tranchée de liaison entre les sondes géothermiques verticales et les collecteurs. ! La cimentation doit être réalisée sans vide d’air. Commentaire Pour éviter l’écrasement de tubes, il est indispensable avant le début de l’opération de cimentation, de remplir totalement la boucle avec de l’eau, de purger l’air et d’obstruer les têtes de tubes au moyen de bouchon(s) étanche(s) et d’un manomètre de pression. ! Une pression d’eau minimale de 3 bar est maintenue dans les tuyauteries pendant cette phase de remplissage. Le gravillonnage est proscrit dans tous les cas, même en présence d’eau souterraine. Seuls quelques cas mentionnés dans la norme NF X 10-970 et dans le document conception et dimensionnement peuvent légitimer une impossibilité de cimenter sur toute la hauteur d’une manière continue. Commentaire Dans le cas de cette impossibilité, le foreur doit en informer l’installateur et le Maître d’Ouvrage et le mentionner dans son rapport. Dans le cas le plus défavorable, en accord avec l’installateur et le Maître d’Ouvrage, l’abandon du forage peut être décidé. Contrôle après cimentation Pour valider l’étanchéité de la sonde pour permettre le raccordement à la pompe à chaleur, la sonde est contrôlée par une mise sous pression d’eau claire (pression minimale de 6 bar pendant une durée minimale de 30 minutes conformément à la norme NF X 10‑970). Ce contrôle s’effectue par le foreur. Rénovation Raccordement de la tête de sonde 40 Les raccordements des tubes de la sonde avec les tubes de liaison au collecteur principal s’effectuent au moyen de raccords soudables ou électrosoudables. ! Les tubes ne doivent en aucun cas se toucher dans la tranchée. Une distance minimale de 0,50 m est prévue entre l’aller et le retour. Si cela n’est pas possible, les tuyauteries devront être calorifugées. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les tuyauteries de liaison entre les sondes géothermiques verticales et les collecteurs de raccordement à la pompe à chaleur sont disposées dans la tranchée de liaison à environ –1 m du sol. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 7.2.5. • Tuyauteries de liaison entre sondes géothermiques et collecteurs PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Les tubes sont placés de préférence dans des fourreaux voire même dans des fourreaux isolés. Dans le cas d’utilisation d’un distributeur pour les départs et d’un collecteur pour les retours, ceux-ci sont installés à l’extérieur ou à l’intérieur de l’habitation. Une mise en place à l’extérieur permet de réduire la pénétration dans le mur extérieur de la maison. Le distributeur et le collecteur sont disposés dans un regard accessible permettant un accès facile pour toute opération de maintenance. 7.2.6. • Tuyauteries de liaison entre collecteurs et pompe à chaleur Si les collecteurs sont en regards, les tuyauteries de liaison cheminent en tranchées en étant disposées sur le lit de pose. Le fond de fouille est dressé ou corrigé à l’aide d’éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) damés de façon que les tubes reposent sur le sol sur toute leur longueur. Si les collecteurs sont à l’intérieur, ils sont calorifugés ainsi que les tuyauteries de liaison avec la pompe à chaleur. L’isolation est réalisée au moyen d’un matériau souple à structure cellulaire fermée. Ce matériau est mis en œuvre sous forme de tubes entiers ou d’éléments fendus assemblés au moyen d’une colle au néoprène, fournie par le fabricant du matériau. L’épaisseur minimale du matériau isolant est de 13 mm jusqu’au diamètre extérieur de 20 mm. 7.2.7. • Pénétration dans le bâtiment Les dispositions sont identiques à celles présentées pour les capteurs enterrés horizontaux (cf. 7.1.5). Rénovation L’épaisseur minimale du matériau isolant est de 19 mm à partir du diamètre extérieur de 25 mm. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 7.2.8. • Contrôle après raccordement à la pompe à chaleur Pour valider l’étanchéité du réseau hydraulique entre la ou les sondes et la pompe à chaleur, le circuit est mis sous pression d’eau claire (pression minimale de 3 bar pendant une durée minimale de 30 minutes). Ce contrôle s’effectue par l’installateur. 7.2.9. • Calfeutrement L’étanchéité à l’air sur tout le pourtour des tubes calorifugés doit être respectée. Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur l’épaisseur du percement mural. Commentaire Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : – mousse expansive à structure à cellules fermées, – mastic utilisé comme joint, – mortier résistant aux intempéries et à l’eau et offrant une bonne isolation thermique. 7.2.10. • Remblaiement de la tranchée Les tubes reposent à même le sol, plan, dégagé de tout accident. Une attention particulière est portée sur le risque de blesser les tubes. Il convient de faire attention à tout point dur de roches ou de cailloux. Un lit de sable d’une épaisseur minimale de 150 mm est nécessaire pour les conditions suivantes : • le sol et la terre de remblai présentent des mottes susceptibles de blesser ou d’écraser les tubes ; • la grosseur des pierres est supérieure à 100 cm3 ou la densité de pierres est supérieure à 20% du volume de terre. Rénovation Le remblaiement de la fouille est exécuté en éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) jusqu’à 0,20 m au-dessus du tube. 42 La suite du remblaiement est réalisée mécaniquement avec la terre déplacée à l’aide d’un engin de faible charge (pilonneuse, mini-pelle 2,7 à 3 tonnes pour transport par remorque). Il convient de choisir judicieusement l’engin permettant le remblaiement afin de ne pas risquer de blesser les tuyauteries. Il est recommandé de mouiller la terre pour faciliter son tassement. Afin de prévenir les risques accidentels d’endommagement des tuyauteries lors de possibles travaux de terrassement ultérieurs, un dispositif d’avertissement conforme à la norme NF EN 12613 (par exemple bande de grillage plastique) est mis en place sur la zone de 7.2.11. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification de mise en œuvre des sondes géothermiques verticales. PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » De même, concernant les tuyauteries de liaison entre les collecteurs en regards et la pompe à chaleur jusqu’à la pénétration du bâtiment, le parcours est signalé soit par un dispositif tel qu’un grillage avertisseur également placé à une distance de 0,20 à 0,30 m au-dessus de la génératrice supérieure des tubes, soit par des bandes plastiques disposées dans la tranchée (Figure 11) (cf. 7.1.8). PROGRAMME captage à une distance de 0,20 à 0,30 m au-dessus de la génératrice supérieure des tubes. Rénovation POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 43 Réalisation des forages sur nappes PROFESSIONNELS 8 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La réalisation, le raccordement et la mise en œuvre d’un forage sur nappe aquifère s’effectuent conformément aux exigences de la norme NF X 10-999. L’installation est réalisée par un foreur compétent détenant une qualification QUALIFORAGE-module nappe. Commentaire Dans le cadre de réalisation de forages sur nappes, le Maître d’Ouvrage ou l’installateur peut privilégier un foreur détenant une qualification QUALIFORAGEmodule nappe. 8.1. • Stockage des tubes Après leur livraison sur chantier, les tubes et matériaux sont transportés, stockés et manipulés dans des conditions telles qu’ils soient à l’abri de toute pollution et de toute action susceptible de provoquer des détériorations. 8.2. • Préparation du chantier Rénovation Il convient de préciser les caractéristiques particulières du terrain mis à disposition pour l’installateur et de désigner l’intervenant (Maître d’Ouvrage ou installateur) qui coordonne les travaux avec le foreur. 44 Il peut être nécessaire de défricher le terrain, de mettre en place des buses sur un fossé, d’éliminer certaines roches ou cailloux trop gros, etc. Dans la mesure du possible, le terrain doit être de faible déclivité avec une pente maximale de 4% et une consistance de sol suffisante pour Une fois les emplacements des forages déterminés, chaque implantation est matérialisée sur le terrain par un piquet ou un périmètre à l’intérieur desquelles le foreur réalise les ouvrages. En coordination avec l’installateur et le Maître d’Ouvrage, le foreur prend toutes les précautions nécessaires pour le stockage des hydrocarbures et des additifs utilisés en cas de forage à la boue. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Le maître d’Ouvrage indique à l’installateur ou/et au foreur les moyens en énergie électrique ou en eau existant à proximité du chantier avec leurs caractéristiques techniques (distance, puissance électrique et intensité disponibles, débit d’eau disponible…) et les conditions de leur utilisation. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » permettre la mise en place normale d’un matériel de forage. Dans le cas contraire, il convient de prévoir la réalisation d’une plateforme spécifique ou toute autre disposition appropriée. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 8.3. • Réalisation du forage 8.3.1. • Généralités Le choix de la méthode de forage est adapté en fonction du type de terrain à forer. Le matériel (rotary, marteau fond de trou…) et la méthode de forage (à la boue, à l’air, à la mousse) sont adaptés à la nature géologique du terrain pour atteindre les objectifs fixés. Le foreur effectue un relevé des avancements, des arrivées d’eau, des incidents de forage et un relevé de la coupe géologique (voir modèle présenté dans le document « Pompes à chaleur géothermiques – Les opérations de forage et limites de prestations ») avec prise d’échantillons (cuttings) à chaque mètre et à chaque changement de nature de terrain pour chaque forage réalisé. Le foreur est responsable de ces échantillons jusqu’à la remise de ceux-ci au Maître d’Ouvrage. Le foreur transmet au Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) les informations sur les caractéristiques du sous-sol. Commentaire Le volume de chaque échantillon est de l’ordre 0,5 dm3 à 1 dm3. Chaque échantillon est entreposé à l’abri des intempéries soit dans un flacon, soit dans un sac étanche soit dans un casier fermé portant l’indication de la profondeur forée et des références du forage (instructions indélébiles). 14). Les principaux élé- • une crépine ou une colonne captante selon l’aquifère présent ; • une colonne de tubes pleins ; • un massif de graviers. Rénovation Un exemple de forage est présenté en (Figure ments constituant le forage sont les suivants : 45 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La crépine La crépine est adaptée au terrain pour permettre le passage de l’eau. Des centreurs ou arceaux de centrage sont mis en place le long des crépines. Cette mise en place est obligatoire dans le cas de massif de gravier sauf dans le cas de tubage à l’avancement. La colonne de tubes pleins Le diamètre intérieur des tubes doit être fonction du débit d’exploitation et de la vitesse de circulation d’eau autour de la pompe immergée. Celle-ci est donnée par le constructeur. Le diamètre de la colonne doit permettre également la remontée facile de la pompe immergée pour son entretien. Le massif de graviers Il constitue un massif filtrant autour de la crépine, notamment dans le cas de terrain non consolidé, et/ou un massif de soutènement autour des tubes notamment dans le cas de risques d’éboulement. La colonne captante Quand elle est requise, elle comprend un ensemble composé des éléments suivants : • une crépine ; • une colonne de tubes pleins ; • un bouchon de fond ; • un massif de graviers éventuellement. 8.3.2. • Cimentation Les objectifs de la cimentation sont les suivants : • préserver la qualité des eaux de la nappe en empêchant les infiltrations des eaux de ruissellement de surface vers la nappe ainsi que les communications entre les nappes d’eau de qualités différentes ; • assurer la stabilité du forage par le scellement du tubage au terrain ; Rénovation • assurer la durée de vie du forage en le protégeant des eaux agressives. 46 La hauteur à cimenter est définie par les conditions rencontrées, la nature et l’état des terrains traversés, la qualité des différentes arrivées d’eau. Les forages doivent être cimentés à partir du toit de la nappe captée sur toute la hauteur jusqu’au niveau du sol. La hauteur minimale de cimentation est de 10 m. • éliminer le restant des fluides de forage (cake) et les éléments fins et, si besoin après contrôle, compléter le massif de gravier ; • produire une eau exempte de matières solides avec un débit optimal. De nombreux protocoles techniques permettent de procéder au développement d’un forage. Le choix du protocole suppose une bonne connaissance du contexte hydrogéologique et technique du forage. Les protocoles couramment utilisés sont les suivants : PROFESSIONNELS DES • stimuler voire améliorer la perméabilité naturelle de la formation en accentuant la capacité spécifique ; D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les objectifs du développement sont les suivants : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 8.3.3. • Développement PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • l’air lift par une émulsion d’air comprimé et d’eau ; • le développement à la pompe qui consiste à réaliser des paliers de pompage à débit constant jusqu’à l’obtention d’eau claire. Le démarrage s’effectue à petit débit jusqu’à atteindre progressivement un débit d’une valeur légèrement supérieure au débit d’exploitation envisagé ; • le jetting qui consiste à projeter un puissant jet d’eau (éventuellement d’air) horizontal à travers la crépine, généralement associé à l’air lift… Chaque développement doit donner lieu au contrôle régulier des trois paramètres suivants : • la teneur en fines ; • le contrôle du débit spécifique ; • la comparaison des rabattements pour un même débit avant et après le développement. 8.3.4. • Pompage d’essai Le pompage d’essai concerne tous les ouvrages en vue d’une exploitation des eaux souterraines et notamment ceux nécessitant la connaissance des paramètres hydrodynamiques. Il consiste en deux phases : • l’essai de puits ou essai par paliers ; • l’essai de nappe ou pompage de longue durée. • établir la fiche d’identité de l’ouvrage et évaluer ses capacités de production par un pompage par paliers de débit ; • évaluer la capacité de production de l’ouvrage ainsi que l’influence des prélèvements sur les ressources en eau par un pompage de longue durée ; Rénovation Les objectifs des pompages d’essai sont les suivants : 47 PROFESSIONNELS • apprécier la qualité de l’eau par une analyse appropriée selon le lieu et l’usage. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 8.3.5. • Protection de la tête de forage La protection d’un forage concerne les objectifs suivants : • empêcher les eaux de surface, de ruissellement ou d’inondation, éventuellement polluées, de s’infiltrer le long de la face extérieure du tube ou de pénétrer à l’intérieur du tubage et d’entrer ainsi en contact avec la nappe ; • dissuader le vandalisme en évitant l’introduction d’objets divers ou de substances dans le tube intérieur ; • protéger physiquement l’ouvrage pour éviter sa destruction et ainsi garantir, notamment, l’intégrité du tube intérieur ; • contenir les phénomènes d’artésianisme, le cas échéant. 8.3.6. • Pompe de forage L’installateur descend la pompe dans le forage soit par une corde nylon soit par un câble inox selon le cas. Le cordon de descente et de suspension de la pompe immergée est relié à un (ou deux anneaux) d’ancrage fixé à la pompe. ! Dans tous les cas, l’accès aux éléments permettant le retrait de la pompe dans le cadre de la maintenance doit être prévu (portique, chèvre support, palan…). Rénovation L’installateur prévoit a minima un robinet d’isolement en attente pour le raccordement. 48 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 14 : Exemple de principe d’installation de forage 8.3.7. • Réseau hydraulique de liaison avec la pompe à chaleur Tuyauterie de liaison à l’extérieur Elle est calorifugée au moyen d’un isolant de conductivité thermique inférieure à λ=0,04 W/(m.K). Le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur de la tuyauterie. Les principaux isolants utilisés sont : • coquilles de polystyrène extrudé (styrofoam FB, etc.), épaisseur minimale 25 mm ; • coquilles de polyisocyanurate, épaisseur minimale 25 mm ; • coquilles de laine minérale à fibres concentriques, épaisseur minimale 25 mm. Une protection mécanique est prévue sur l’isolant jusqu’à une hauteur de 2 m tout en permettant l’accès aux tuyauteries calorifugées. Rénovation • caoutchouc mousse de qualité « froid », épaisseur minimale 13 mm ; 49 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Tuyauterie de liaison à l’intérieur Les tuyauteries qui cheminent à l’intérieur du bâtiment sont calorifugées. L’isolation est réalisée au moyen d’un matériau souple à structure cellulaire fermée. Ce matériau est mis en œuvre sous forme de tubes entiers ou d’éléments fendus assemblés au moyen d’une colle au néoprène, fournie par le fabricant du matériau. L’épaisseur minimale du matériau isolant est de 13 mm jusqu’au diamètre extérieur de 20 mm. L’épaisseur minimale du matériau isolant est de 19 mm à partir du diamètre extérieur de 25 mm. Tuyauterie de liaison en tranchée La tuyauterie est disposée dans la tranchée de liaison à environ –1 m du sol. La tuyauterie est placée sur le lit de pose, de préférence dans un fourreau voire même dans un fourreau isolé. Le fond de fouille est dressé ou corrigé à l’aide d’éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) damés de façon que les tubes reposent sur le sol sur toute leur longueur. Tuyauterie de rejet Les dispositions sont identiques à celles prises en compte pour la tuyauterie de liaison avec le forage de prélèvement d’eau. Filtre Sauf préconisation contraire du constructeur de la pompe à chaleur, un échangeur est installé sur le réseau hydraulique entre l’ouvrage et celle-ci afin d’éviter les risques de colmatage et de corrosion de son évaporateur. La nature du matériau employé, (acier inoxydable 316 L, cuivre, matériau de synthèse selon le type d’échangeur) doit tenir compte de la qualité de l’eau extraite du sol. Rénovation Pour éviter l’encrassement de l’échangeur, les deux solutions suivantes sont possibles : 50 • un filtre en sortie de puits dimensionné suivant le type d’échangeur (coaxial ou à plaques) et la charge en particules de l’eau (sable, prolifération bactériennes, oxydes de fer…). Deux filtres peuvent être installés en parallèle, facilement accessibles pour le nettoyage avec un manomètre pour mesurer la perte de charge. Le seuil de filtration se situe en général entre 100 et 500 Des thermomètres sont situés sur chaque entrée et sortie de l’échangeur afin de visualiser les évolutions des écarts de températures. 8.3.8. • Pénétration dans le bâtiment Les dispositions sont identiques à celles présentées pour les capteurs enterrés horizontaux (cf. 7.1.5). PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT • l’installation directe d’un échangeur sans filtre en prévoyant tous les équipements pour faciliter la maintenance (robinets d’isolement et de vidange, purgeur…). Il est alors préférable d’installer deux échangeurs en parallèle. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » µm selon la nature de sol. Il est recommandé de prévoir un filtre de 200 µm voire un filtre à nettoyage automatique ; PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 8.3.9. • Calfeutrement L’étanchéité à l’air sur tout le pourtour du tube calorifugé doit être respectée. Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur l’épaisseur du percement mural. Commentaire Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : – mousse expansive à structure à cellules fermées, – mastic utilisé comme joint, – mortier résistant aux intempéries et à l’eau et offrant une bonne isolation thermique. 8.3.10. • Remblaiement de la tranchée La tuyauterie sous fourreau, repose à même le sol, plan, dégagé de tout accident. Le remblaiement de la fouille est exécuté en éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) jusqu’à 0,20 m au-dessus de la tuyauterie. Afin de prévenir les risques accidentels d’endommagement de la tuyauterie de liaison lors de possibles travaux de terrassement ultérieurs, son parcours est signalé soit par un dispositif d’avertissement. Cela peut être soit un grillage avertisseur (conforme à la norme NF EN 12613) placé à une distance de 0,20 à 0,30 m au-dessus de la Rénovation La suite du remblaiement est réalisée mécaniquement avec la terre déplacée à l’aide d’un engin de faible charge (pilonneuse, mini-pelle 2,7 à 3 tonnes pour transport par remorque). Il convient de choisir judicieusement l’engin permettant le remblaiement afin de ne pas risquer de blesser la tuyauterie. Il est recommandé de mouiller la terre pour faciliter son tassement. 51 PROFESSIONNELS génératrice supérieure des tubes, soit des bandes plastiques disposées dans la tranchée (Figure 12), (cf. 7.1.8). Rénovation 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 52 8.3.11. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification de mise en œuvre des forages sur nappes. PROFESSIONNELS DES PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT 9 Composants hydrauliques « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La mise en place d’une pompe à chaleur en rénovation nécessite un diagnostic du réseau hydraulique existant avant toute opération de rinçage, de désembouage éventuel et de remise à niveau. Si l’installation est directement raccordée au réseau d’eau potable, un ensemble de protection (disconnecteur) est prévu. Dans le cas contraire, le remplissage d’eau ou d’un produit formulé s’effectue par exemple à partir de containers, de futs ou de bidons à l’aide d’une pompe de charge. Le réseau d’alimentation des émetteurs à partir de la production comporte les composants principaux suivants : • un ensemble de protection (disconnecteur) ; • une soupape de sécurité ; • un ou plusieurs circulateurs ; • un volume tampon, si nécessaire ; • un vase d’expansion ; • les tuyauteries de distribution hydraulique ; • les collecteurs de distribution pour les planchers chauffants. Commentaire 9.1. • Diagnostic de la distribution hydraulique existante Le diagnostic permet de vérifier les points suivants : • la présence d’embouage ; Rénovation Le ou les circulateurs, l’appoint électrique éventuel, le vase d’expansion sont généralement intégrés dans un seul coffret appelé module hydraulique. 53 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • l’intérêt et la faisabilité du désembouage ; • la méthode de désembouage adaptée ; • les équipements à ajouter éventuellement pour le désembouage (vannes de chasse, dispositif de captation des boues…). Il comprend notamment les opérations suivantes : • un examen visuel du réseau afin de juger de l’état de l’installation consistant à ausculter les tuyauteries, les radiateurs, l’adhérence ou non des dépôts… ; • un examen d’un échantillon d’eau de chauffage prélevée en point bas permettant d’obtenir des indications sur l’origine des désordres. Les opérations de nettoyage sont présentées au chapitre 13. 9.2. • Disconnecteur Conformément au Règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT) de 1978 (circulaire du 9 août 1978 modifiée, art 16.7), l’installation de chauffage ne doit pas permettre un quelconque retour, vers le réseau d’eau potable, d’eau des circuits de chauffage ou de produits introduits dans ces circuits pour lutter contre le gel ou d’autres substances non autorisées par la réglementation. À cet effet, l’installation de chauffage ne doit pas être en relation directe avec le réseau d’eau potable ; un ensemble protection doit être installé. Dans le cas où le liquide caloporteur bénéficie d’un avis favorable de l’ANSES, un disconnecteur à zones de dépressions réduites non contrôlables (type CA) peut être installé. Dans le cas contraire, un disconnecteur de type BA doit être prévu. Commentaire Un ensemble de protection comprend le dispositif de protection (surverse, disconnecteur…) et les éléments associés (robinets d’isolement, filtre…). Rénovation ! 54 Un clapet anti-retour ou deux robinets d’isolement en série ne sont pas considérés comme un ensemble de protection adapté sur l’alimentation en eau d’une pompe à chaleur. s Figure 15 : Disconnecteur de type CA ! 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Dans le cas où l’installation existante ne comporte pas d’ensemble de protection, il est nécessaire de l’installer à l’occasion de la mise en place de la pompe à chaleur. 9.2.1. • Montage du disconnecteur Le disconnecteur doit être associé aux éléments suivants : • un filtre en amont avec robinet de rinçage ; • un robinet d’isolement en amont (pour un disconnecteur de type BA, un robinet en aval est aussi demandé) ; • une tuyauterie d’évacuation de la décharge du disconnecteur pouvant recevoir tout le débit de décharge. Un ensemble de protection EA, composé d’un clapet de non-retour anti-pollution contrôlable associé à un robinet d’arrêt en amont, doit être prévu en complément à une distance inférieure à 3 m du point de piquage sur le réseau d’eau potable. Rénovation Si un compteur d’eau est installé pour pouvoir quantifier les apports d’eau, il doit être situé en amont du dispositif de protection. Un ou des robinets d’isolement sont prévus. 55 6 1 4 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 6 5 3 1 bis 9 4 8 2 7 6 5 3 2 bis 5 - Compteur d’eau éventuel 6 - Vanne d’isolement 7 - Piquage sur réseau d’eau potable 8 - Piquage sur réseau de distribution de chauffage 9 - Vanne d'isolement avec robinet d'essai 1 - Disconnecteur type BA 2 - Disconnecteur type CA 1 bis & 2 bis - Canalisation de décharge 3 - Clapet de non-retour type EA 4 - Filtre avec robinet de rinçage s Figure 16 : Constitution de l’ensemble du dispositif de protection 9.2.2. • Mise en œuvre Le dispositif de protection est installé dans le lieu prévu à cet effet. Il est positionné à une hauteur comprise entre 0,50 m et 1,50 m. L’ensemble est positionné horizontalement. Des points de fixation (colliers, équerres par exemple) maintiennent solidement l’ensemble de protection. Ensemble de protection Hauteur : 0,5 m minimum 1,5 m maximum Sol s Figure 17 : Installation du dispositif de protection Commentaire Rénovation Un positionnement vertical n’est possible qu’avec un disconnecteur prévu à cet effet. 56 Les exigences suivantes sont respectées : • le sens du flux indiqué par une flèche sur le corps des composants est suivi ; • l’orifice de décharge est orienté vers le bas ; PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT • la tuyauterie de décharge du disconnecteur est raccordée au réseau d’eaux usées via une tuyauterie rigide. Par son diamètre, elle permet l’évacuation du débit de décharge. L’écoulement s’effectue sans gêne avec un supportage suffisant et adapté. Des points de fixation sur la tuyauterie (grâce à des colliers de fixation par exemple) disposés à proximité de la rupture de charge évitent tout déplacement vertical ou latéral. Une pente minimale de 3% est conservée. La tuyauterie ne comporte pas de contre-pente. Un siphon est interposé sur la tuyauterie de décharge ; « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » • l’entonnoir de décharge fourni avec le disconnecteur est impérativement utilisé ; PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • en cas d’installation de compteur d’eau, celui-ci est positionné de manière à faciliter la lecture (horizontalement ou en rotation autour de son axe sans que la tête soit dirigée vers le bas). E E E S1 b e S2 S3 Caniveau G G Rupture de charge par disconnexion totale Exigences : Rupture de charge par entrées d’air G≥E b ≥ G avec b = 2 cm minimum S1 + S2 + S3 + ... ≥ (b x 2 π x G) / 3 avec S1, S2, S3, ... : sections pour le passage d’air e ≥ 4 mm (plus petite dimension pour le calcul d’une section) s Figure 18 : Exigences concernant les ruptures de charge (selon NF EN 1717) 9.3. • Soupape de sécurité La soupape de sécurité est dimensionnée pour répondre à la pression totale développée dans l’installation à proximité du générateur. Elle doit s’ouvrir à une pression correspondant à la pression maximale d’utilisation de l’installation et doit pouvoir empêcher tout dépassement de cette pression supérieur à 10%. Rénovation Si la pompe à chaleur n’est pas équipée d’usine d’une soupape de sécurité, cet élément doit être installé. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE ! La soupape doit être installée à un endroit accessible, à proximité immédiate sur le départ de la pompe à chaleur. Il ne doit y avoir aucun dispositif d’isolement entre la soupape et la pompe à chaleur. La conduite de raccordement de la soupape au circuit de chauffage doit être réalisée de manière à ce que sa perte de charge n’excède pas 3% de la pression de tarage de la soupape de sécurité. Cette conduite doit être la plus courte possible. Son diamètre ne doit pas être inférieur au diamètre nominal d’entrée de la soupape de sécurité. La soupape doit pouvoir décharger en toute sécurité de sorte à ne mettre aucune personne en danger et ne pas porter dommage à son environnement. Dans le cas d’une soupape à échappement canalisable, une tuyauterie de refoulement est réalisée, à l’abri de tout choc mécanique et avec une perte de charge la plus faible possible. Le diamètre de refoulement est, a minima, celui de la sortie d’échappement de la soupape de sécurité. La perte de charge de la conduite de refoulement ne doit pas dépasser 10% de la pression de tarage de la soupape de sécurité. Cette tuyauterie peut déboucher vers les égouts ou, si le circuit comporte du liquide antigel, dans un récipient prévu pour récolter le liquide caloporteur échappé. Des dispositifs de rupture de charge sont exécutés conformément aux dispositions de la (Figure 18) (cf. 9.2.2) ; Dans les autres cas, des dispositifs adaptés doivent être installés en conséquence. ! Le fluide caloporteur avec antigel doit être recyclé ou traité comme un produit dangereux (cf. 13.1.4). 9.4. • Circulateur Rénovation Sauf spécifications contraires du constructeur, le circulateur peut être monté sur une tuyauterie verticale ou horizontale. L’axe moteur doit cependant toujours rester horizontal. 58 Le raccordement à l’installation s’effectue par raccords-union ou par contre-brides PN 10 à souder ou à visser selon le diamètre de raccordement. Le circulateur généralement installé en amont de l’échangeur de la pompe à chaleur (condenseur en mode chauffage) afin d’éviter tout risque éventuel de cavitation. PROFESSIONNELS PROGRAMME Un robinet de réglage à mesure de débit permet de contrôler le débit du circuit. Cette fonction peut être assurée par des prises de pression (la mesure de différence de pression permet de déterminer le débit à partir de la courbe caractéristique du circulateur). DES Une attention est portée sur le décalage entre la Hauteur Manométrique Totale du circulateur fourni par le constructeur et la différence de pression calculée par le concepteur. D ’ A C C O M P A G N E M E NT Commentaire « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 19 : Montage du circulateur en amont de la pompe à chaleur ! Un robinet de réglage est installé chaque fois qu’il est nécessaire d’adapter les caractéristiques du circulateur à celles du réseau. Le robinet de réglage peut être à mesure de débit avec prises de pression intégrées, ou avec indication visuel du débit. A défaut, il peut être prévu des prises de pression permettant de mesurer la hauteur manométrique du circulateur. Il convient de respecter les préconisations du constructeur pour le montage du robinet de réglage comme le sens de circulation du fluide, les longueurs droites amont et aval, etc. 2xD 5xD s Figure 21 : Exemples de préconisations pour le montage de robinets de réglage Rénovation s Figure 20 : Exemples de robinets de réglage 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 9.5. • Volume tampon Il est conseillé de calorifuger le volume tampon avec une épaisseur minimale d’isolant de 100 mm, sur toute sa surface. Il convient également : • d’isoler du sol les supports de pose des volumes tampons : patins, supports en matériaux conducteurs… ; • d’isoler les raccordements connectés et d’utiliser des bouchons isolés dans le cas où ils ne sont pas utilisés. Le volume tampon est placé de préférence dans les locaux chauffés afin de limiter les pertes thermiques. L’implantation du volume tampon à deux piquages sur la sortie de la pompe à chaleur s’impose si le volume tampon intègre un appoint électrique. Il est préférable de réaliser l’entrée dans le volume tampon en partie basse et la sortie en partie haute pour favoriser une montée en température plus rapide de l’installation. La stratification permet un départ vers l’installation plus chaud. De plus, les vitesses en partie haute du volume tampon sont propices à l’installation d’un purgeur d’air. Dans le cas où un volume tampon est déjà intégré à la machine, le volume supplémentaire peut être placé sur le retour, en entrée de pompe à chaleur. 9.6. • Vase d’expansion Le vase d’expansion est raccordé sur le retour du circuit de chauffage, en entrée de la pompe à chaleur. À cet emplacement : • la membrane ou la vessie se trouve soumise aux températures les plus faibles de l’installation ; • le vase est sensiblement à la même hauteur donc à une pression proche de celle des soupapes de sécurité en sortie de pompe à chaleur. Rénovation Il est préférable de placer le vase en amont du circulateur afin de maintenir l’ensemble du réseau en surpression pour éviter les infiltrations d’air, notamment au niveau des purgeurs. 60 Un robinet d’isolement et un robinet de purge sont installés pour les besoins de la maintenance (contrôle de la pression de gonflage). Le robinet d’isolement doit être verrouillable ou, à défaut, son volant ou levier de manœuvre doit être retiré en dehors des interventions. Lors de l’opération de rinçage de l’installation neuve, le robinet d’isolement doit être fermé afin de ne pas introduire de résidus dans le vase. • au-dessus du vase à vessie pour permettre le remplacement de celle-ci. Le vase d’expansion et sa canalisation de raccordement au circuit ne doivent pas être calorifugés. Les déplacements d’eau dans le vase, au gré des variations de la pression, peuvent entraîner des dépôts de boues dans le vase. La disposition du conduit de raccordement ne doit pas favoriser ces dépôts. La pression de remplissage de l’installation est généralement supérieure d’environ 0,2 bar à la pression de gonflage du vase. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT • sous le vase à membrane pour le contrôle de la pression de gonflage ; « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Il est recommandé de laisser un espace suffisant : PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 9.7. • Tuyauteries hydrauliques Les tuyauteries de distribution peuvent être : • en acier noir, qualité chauffage, avec un traitement anti corrosion ; • en cuivre recuit (dureté préférentielle R220) et tube écroui (barre) ; • en matériaux de synthèse. Les principaux types de matériaux de synthèse utilisés sont : • le polyéthylène réticulé (PER ou PE-X) ; • le polybutène (PB) ; • les tubes en composite ou multicouches (EX : PER, aluminium, PE). 9.7.1. • Indications générales Les pentes sont régulières, de l’ordre de 2 mm/m, de façon à permettre les purges et la vidange totale de l’installation. Les flèches et les contre-pentes ne sont pas admises sans point de purge ou vidange. En cas d’alimentation de plusieurs colonnes, au pied de chacune ou de chaque partie de réseau à équilibrer, il est installé sur l’aller un robinet d’isolement avec robinet de vidange et sur le retour, un robinet pour réglage, isolement, vidange, prises de pression pour manomètre différentiel. Rénovation La robinetterie et les accessoires sont installés partout où cela est nécessaire. Tous les circuits et les appareils doivent pouvoir être isolés hydrauliquement. 61 PROFESSIONNELS Le robinet de réglage est similaire à ceux présentés dans (cf. 8.4), à mesure de débit avec prises de pression intégrées, ou avec indication visuelle du débit. Un pot à boues ou tout autre dispositif de décantation de préférence avec captation magnétique est installé en partie basse de l’installation. Des robinets d’isolement sont prévus afin de faciliter la maintenance ultérieure. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Sortie Entrée Séparation hélicoïdale Robinet de chasse Captation magnétique s Figure 22 : Exemple de pot à boues avec décantation cyclonique ! En présence d’un échangeur à plaques intégré dans la pompe à chaleur, un pot de décantation est recommandé. Commentaire Les pots à boues utilisant le principe de décantation par gravitation ou par centrifugation favorisent le dégazage. Un dispositif de purge d’air est installé en partie haute des appareils. Un filtre à tamis peut également être installé en amont de la pompe à chaleur. Des robinets d’isolement sont prévus afin de faciliter la maintenance ultérieure. ! Ne pas hésiter à surdimensionner le diamètre du filtre à tamis pour éviter un colmatage trop rapide. Rénovation Les points hauts sont prévus avec une purge d’air. Il convient de prévoir un système de purge efficace en sortie de pompe à chaleur (par exemple une bouteille de purge et un purgeur automatique). Les purgeurs sont de bonne qualité avec un diamètre minimum de 15x21 (1/2’’). 62 Pour les purges manuelles, les tuyauteries sont en cuivre et les robinets sont ramenés à hauteur d’homme. 3xD D s Figure 23 : Exemple de bouteille de purge Les assemblages des tuyauteries en polyéthylène par polyfusion ainsi que par raccords électrosoudables sont autorisés. Les raccordements avec les équipements sont réalisés soit au moyen de raccords mécaniques à compression, à douille à sertir ou à bague à glisser, soit par des raccords sertis (sertissage mécanique). PROFESSIONNELS PROGRAMME 5xD 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Dans le cas d’utilisation de tuyauteries métalliques, celles-ci ne comportent pas de coude à faible rayon, ni de brusque changement de direction. Il peut être fait emploi de coudes spéciaux à souder, mais en aucun cas, la section des tuyauteries ne doit être réduite du fait de leur mise en œuvre. 9.7.2. • Passage des parois intérieures Tous les passages des parois verticales s’effectuent dans des fourreaux qui dépassent de part et d’autre des parois de 20 mm. Pour les parois horizontales, les fourreaux sont arasés au nu du plafond et dépassent le nu du plancher comportant son revêtement de sol d’au moins 0,03 m dans le cas d’une pièce humide et d’au moins 0,01 m dans les autres cas. Pour la traversée d’un plancher d’une pièce humide, les fourreaux sont en matériau non corrodable par l’eau et les produits de nettoyage domestique. Le diamètre des fourreaux doit permettre la libre dilatation des tuyauteries et tous leurs déplacements résultant des conditions de pose. Le vide entre la tuyauterie et le fourreau doit être colmaté d’un matériau d’étanchéité empêchant la transmission du bruit d’un local à un autre. Fourreau s Figure 24 : Exemple de rebouchage entre fourreau et tuyauterie Rénovation Produit d’étanchéité 63 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Dans le cas d’une tuyauterie possédant déjà son propre fourreau, ou pré-gainée (sauf s’il s’agit de gaines adhérentes), il n’est pas nécessaire d’installer un fourreau supplémentaire. Dans l’obligation de passage des tuyauteries au travers de joints de dilatation du bâtiment, il doit être prévu des fourreaux distincts de part et d’autre des joints, avec un vide au-dessus des tuyauteries suffisants pour compenser le tassement éventuel de l’immeuble. Cette mise en œuvre est interdite pour les canalisations en matériau de synthèse (Cf Cahier du CSTB n° 2808-V2). 9.7.3. • Compensation des dilatations Lorsque le tracé des tuyauteries ne permet pas le rattrapage des dilatations, celles-ci doivent être compensées par des lyres, de préférence à tout autre dispositif (compensateur à rotule, à soufflet). La dilatation doit se faire sans fatigue des joints et sans bruit. Les points fixes sont prévus aux raccordements des différents appareils et partout où cela est nécessaire. L’écoulement de l’eau doit se faire sans provoquer de vibrations, ni coup de bélier. 9.7.4. • Liaisons aux appareils Pour les raccordements au circuit d’installation, les pompes à chaleur sont équipées de flexibles (Figures 25 et 26) ou de manchons antivibratoires (Figure 27). Les flexibles sont de grandes longueurs, généralement de l’ordre de 40 fois le diamètre nominal. Au montage, ils ne doivent pas être tendus ni pliés. Commentaire Deux dispositions donnent de bons résultats : en cor de chasse ou en oméga. La première est utilisée lorsque le débattement entre machine et tuyauterie est faible, la seconde s’il est important. Toutefois la disposition en cor de chasse donne de meilleurs résultats. B A A B Rénovation 2A 64 2A Raccordement en oméga Raccordement en cor de chasse s Figure 25 : Montages types des flexibles de raccordement A B Y H X 150 55 35 325 60 180 25 60 1350 180 65 45 390 70 220 32 70 1600 210 100 49 455 80 30 40 80 1850 240 135 55 550 90 380 50 90 2240 270 210 60 585 100 540 s Figure 26 : Dimensionnement des flexibles de raccordement à respecter, selon la (Figure 25) Le diamètre intérieur du flexible ne doit pas être supérieur à celui de la sortie de l’échangeur car la rigidité est trop grande. Les flexibles utilisés ne doivent pas être surdimensionnés. Ceux destinés à des pressions de service de plusieurs dizaines de bars offrent une trop grande rigidité et sont inutiles car les pressions sont généralement inférieures à 5 bar. PROFESSIONNELS R 1100 DES L 50 D ’ A C C O M P A G N E M E NT D 20 « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Cotes en mm Diamètre nominal PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Des manchons antivibratoires peuvent être utilisés. Ils permettent une bonne désolidarisation de la tuyauterie. s Figure 27 : Manchons antivibratoires de raccordement 9.7.5. • Collecteurs pour passage des tubes en dalle Un choix important de collecteurs partiellement ou totalement équipés est proposé par les fabricants pour alimenter les émetteurs après passage des tubes dans la dalle. L’installateur doit veiller plus particulièrement à la compatibilité des raccords avec les tubes utilisés. Les collecteurs sont installés au-dessus du niveau des tubes, afin d’assurer la purge de l’installation et de façon à ce que les tubes se dilatent librement. Rénovation La solution consiste à ne pas les fixer à moins de 0,50 m du sol. 65 PROFESSIONNELS Purgeur automatique Thermomètre DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT Vidange 0,50 m s Figure 28 : Fixation des collecteurs à 0,50 m du sol 9.7.6. • Supportage Les tuyauteries sont fixées aux parois à l’aide de supports évitant toute transmission de vibrations au bâtiment (colliers avec bague en élastomère ou en matière plastique). s Figure 29 : Exemple de collier support pour montage horizontal ou vertical Rénovation Ces supports sont facilement démontables et laissent un jeu nécessaire à la dilatation. 66 Pour la fixation de tuyauteries calorifugées, il est prévu des dispositifs supplémentaires empêchant toute détérioration du calorifuge sous l’action du poids ou de la dilatation linéaire. Dans tous les cas, un support est prévu à chaque coude et les liaisons aux appareils sont réalisées de telle façon que le poids de la tuyauterie ne soit pas supporté par les appareils. •1,80 m pour un diamètre extérieur supérieur ou égal à 25 mm et inférieur ou égal à 42 mm ; •2,50 m pour un diamètre extérieur supérieur ou égal à 54 mm. Pour les tuyauteries posées en dissimulé accessible, l’écartement maximal des supports est de 2,50 m quel que soit le diamètre. 9.7.7. • Tuyauteries enterrées PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT •1,25 m pour un diamètre extérieur inférieur ou égal à 22 mm ; « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Pour les tuyauteries en cuivre apparentes, l’écartement maximal des supports est le suivant : PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Dans le cas de tuyauteries en matériaux de synthèse, les canalisations de chauffage et de conditionnement d’air doivent être mises en œuvre en caniveau selon les prescriptions du NF DTU 65 9. Les tuyauteries à l’intérieur du caniveau doivent être accessibles. Seules les tuyauteries pré-isolées disposant d’un Avis Technique peuvent être enterrées et dispensées d’un caniveau. Les tuyauteries sont posées dans une tranchée d’une largeur de 0,40 à 0,60 m pour une profondeur de 0,40 à 0,50 m. Elles sont disposées sur le lit de pose avec ou sans fourreau. Le fond de fouille est dressé ou corrigé à l’aide d’éléments fins et homogènes (terre épierrée, sable) damés de façon que les tuyauteries reposent sur le sol sur toute leur longueur. Le remblayage de la fouille doit être exécuté en éléments fins et homogènes (terre épierré, sable) jusqu’à 0,20 à 0,30 m au-dessus de la tuyauterie. Au-delà, le remblayage est effectué en tout-venant par couches successives et damées. Le parcours du réseau est signalé par un dispositif tel qu’un grillage avertisseur, de couleur bleu, placé à une distance de 0,20 à 0,30 m audessus de la génératrice supérieure des tubes. 9.7.8. • Stockage et transport Après leur livraison sur chantier, les tuyauteries doivent être transportées, stockées et manipulées dans des conditions telles qu’elles soient protégées : • de toute action susceptible de provoquer des détériorations ; • de toute pollution extérieure (poussières, terre…). Rénovation • du rayonnement solaire direct (pour le stockage des matériaux plastiques) ; 67 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 9.7.9. • Calorifuge des tuyauteries apparentes (non noyées dans le béton) L’isolation des réseaux de distribution est réalisée de telle façon que le démontage de toutes les parties amovibles puisse être facilement effectué. Les tuyauteries sont calorifugées sur tout leur parcours pour les installations réversibles mais seulement dans les locaux non chauffés pour les installations avec chauffage seul. Un repérage durable dans le temps (peinture, ruban adhésif…) est apposé sur l’isolant à l’endroit des raccords afin de les visualiser. Les tronçons de réseaux hydrauliques situés dans des locaux ouverts vers l’extérieur sont calorifugés. Ils doivent être pourvus d’un traceur de mise hors gel sauf si le fluide caloporteur comprend de l’antigel. Ce traceur est constitué, par exemple, par un ruban chauffant, électrique, autorégulant posé le long des tuyauteries. Commentaire Un dispositif doit être prévu pour conserver l’alimentation électrique du ruban chauffant en cas d’absence. Tuyauteries intérieures Les tuyauteries intérieures hors du volume chauffé sont isolées au moyen d’un matériau souple à structure cellulaire fermée. l’épaisseur minimale conseillée est de : •13 mm jusqu’au diamètre extérieur de 20 mm ; •19 mm à partir du diamètre extérieur de 25 mm. Ce matériau est mis en œuvre sous forme de tubes entiers ou d’éléments fendus. La fixation des divers éléments est réalisée au moyen d’une colle au néoprène, fournie par le fabricant du matériau. Tuyauteries extérieures Les tuyauteries extérieures éventuelles sont calorifugées au moyen d’un isolant de conductivité thermique inférieure à λ = 0,04 W/m. Le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur de la tuyauterie. Les principaux isolants utilisés sont : Rénovation • les coquilles de polystyrène extrudé (styrofoam FB, etc.) d’épaisseur minimale 25 mm ; 68 • les coquilles de polyisocyanurate d’épaisseur minimale 25 mm ; • le caoutchouc mousse de qualité « froid » d’épaisseur minimale 13 mm ; • les coquilles de laine minérale à fibres concentriques d’épaisseur minimale 25 mm. 9.8. • Calfeutrement des traversées de parois extérieures L’étanchéité à l’air sur tout le pourtour des tubes calorifugés doit être respectée. Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur l’épaisseur du percement mural. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Il est conseillé de calorifuger les robinets d’arrêt et la robinetterie. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Une protection mécanique est prévue sur l’isolant jusqu’à une hauteur de 2 m tout en permettant l’accès aux tuyauteries calorifugées. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : – mousse expansive à structure à cellules fermées, – mastic utilisé comme joint, – mortier résistant aux intempéries et à l’eau et offrant une bonne isolation thermique. 9.9. • Collecteurs de distribution Pour les circuits de plancher chauffant, les collecteurs de distribution sont placés à l’intérieur de l’habitation, en partie centrale de préférence, dans un endroit d’accès facile. Le nombre de circuits est limité à 6 par collecteur. Commentaire Les collecteurs de distributions peuvent être placés par exemple dans les endroits suivants : sous un évier, sous coffret en fond de placard, dans le cellier, en local technique. 9.10. • Points de contrôle 9.10.1. • Éléments principaux de la distribution hydraulique • existence de notes de dimensionnement du réseau hydraulique (circulateur(s), volume tampon, vase d’expansion…) ; Rénovation L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification de mise en œuvre de la distribution hydraulique. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • installation d’un disconnecteur (si connection au réseau eau de ville) ; • installation correcte d’une soupape de sécurité, y compris l’échappement avec le dispositif de rupture de charge ; • installation correcte du ou des circulateurs ; • conformité du réglage de la vitesse du circulateur avec celle du dossier de dimensionnement ; • installation d’un élément de réglage de débit ; • installation d’un ensemble robinets et manomètre de lecture de hauteur manométrique totale (HMT) ; • installation d’un volume tampon si nécessaire, nature (deux ou quatre piquages), implantation (sur le départ ou retour), volume ; • installation d’un vase d’expansion, emplacement, volume, pression de gonflage, pression de remplissage ; • présence d’un robinet d’isolement ou d’un dispositif obturateur pour la maintenance du vase d’expansion. 9.10.2. • Les tuyauteries • existence de notes de dimensionnement des tuyauteries indiquant les diamètres des tubes à respecter ; • installation correcte de la robinetterie et des accessoires (pot à boues, bouteille de purge, robinets d’isolement, compensateur de dilatation…) ; • installation éventuelle de collecteurs pour le passage de tubes en dalle ; • utilisation de supports adéquats pour la bonne fixation des tuyauteries (permettant leur libre dilatation) ; • installation de collecteurs de distributions pour les planchers chauffants ; • calfeutrement correct au niveau des fourreaux de traversée des murs ; • rebouchage des percements de murs ou de cloisons ; • remblaiement des fouilles pour cheminement des tuyauteries enterrées. Rénovation 9.10.3. • Le calorifuge 70 • calorifuge des tuyauteries hors du volume chauffé sur tout leur parcours ; • traceur de mise hors gel pour les tuyauteries extérieures ; • protection mécanique sur l’isolant à l’extérieur sur une hauteur de 2 m. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 10 PROGRAMME Émetteurs « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Les émetteurs sont considérés pour un fonctionnement en mode chauffage uniquement. 10.1. • Radiateurs L’installation d’un radiateur ou d’un convecteur à eau chaude est réalisée conformément aux prescriptions fournies par son constructeur. L’émetteur est muni d’un purgeur en partie supérieure et d’une vidange en partie inférieure. Pour permettre un équilibrage correct de l’installation, chaque émetteur dispose d’un organe de réglage. 10.2. • Planchers chauffants Sont traités dans ce chapitre les planchers chauffants uniquement. 10.2.1. • Réseau de tubes Les tubes doivent être fixés en respectant un certain pas, déterminé pièce par pièce, en fonction des calculs thermiques effectués. Rénovation Il est constitué de plusieurs boucles disposées en parallèle à partir du distributeur (collecteur de départ) et raccordées au collecteur de retour sans interruption. La longueur de chaque boucle est limitée à 120 m au plus pour des tubes de diamètre 15 x 1,5 mm. 71 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Pour le plancher chauffant seul, il est conseillé une valeur maximale de pas de 200 mm pour bénéficier de meilleures performances de la pompe à chaleur. La pose du réseau de tubes s’effectue soit en serpentin, soit en spirale (également appelé en escargot) – (Figure 30). Le rayon de courbure des tubes ne doit pas être inférieur au rayon minimum défini dans les prescriptions des Avis Techniques ou dans les normes. Pour un plancher chauffant en dalle flottante, les tubes sont placés à plus de 50 mm des structures verticales ainsi qu’à plus de 200 mm des conduits de fumée et des foyers à feu ouvert, trémies ouvertes ou maçonnées, cages d’ascenseur. Pour un plancher chauffant seul en dalle pleine, les tubes sont placés à plus de 100 mm d’un mur fini, à plus de 200 mm des conduits de fumée, cages d’ascenseur et à plus de 400 mm de la face intérieure des murs extérieurs. s Figure 30 : Les deux méthodes de pose : en spirale ou en serpentin La fixation des tubes est effectuée selon les spécifications données dans les Avis Techniques et dans les normes. Elle doit permettre un bon maintien du tube, de ne pas le dégrader (il faut exclure toute ligature métallique) et permettre de réaliser les pas définis par le calcul. La fixation est réalisée à partir des méthodes suivantes : • tubes maintenus par des rails posés sur un isolant plat ; Rénovation • tubes sur isolant pré–formé comportant des plots de blocage (dalle à plots) avec le tube simplement encastré dans les plots ; 72 • tubes sur isolant maintenus à l’aide de clips ou liens, de cavaliers… Dans le cas d’un plancher de type A (type de plancher le plus courant), l’épaisseur minimale d’enrobage est de 35 à 40 mm selon la sous couche isolante utilisée. Dans le cas d’un plancher de type C (dalle réalisée avec une double couche de désolidarisation), l’épaisseur minimale d’enrobage est de 20 mm mini pour la dalle d’enrobage elle-même et de 45 mm pour la dalle supérieure. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT La couche d’enrobage est constituée d’un béton d’enrobage dosé en ciment à 350 kg/m3. Un additif est prévu dans le béton pour favoriser l’enrobage des tubes. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 10.2.2. • Enrobage PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La couche d’enrobage peut également être constituée d’une chape fluide à base ciment ou sulfate de calcium. Les épaisseurs minimales d’enrobage sont spécifiées dans les Avis Techniques des chapes fluides. Commentaire Dans le cas d’un plancher de type A, l’épaisseur minimale d’enrobage est généralement de 30 mm sans avoir moins de 25 mm au-dessus des plots en cas d’utilisation de dalles à plots. Dans le cas d’un plancher de type C, l’épaisseur minimale d’enrobage est de 20 mm pour la dalle d’enrobage elle-même. 10.2.3. • Mise en chauffe La mise en chauffe est impérative avant la mise en œuvre du revêtement final pour les planchers de type A avec une pose scellée (la mise en chauffe est facultative en pose scellée désolidarisée). Dans le cas d’un béton d’enrobage « traditionnel », la procédure de mise en chauffe est décrite par la norme NF DTU 65.14 : •La mise en chauffe débute quatorze jours au minimum après la réalisation de l’enrobage et comprend deux étapes. Étape 1 : la température de la dalle est maintenue entre 20 et 25°C pendant au moins trois jours. Étape 2 : la température maximale est maintenue pendant au moins quatre jours. • le chauffage est arrêté de deux (en cas de pose collée) à sept jours (en cas de pose scellée) ; Pour une chape fluide à base de sulfate de calcium, la pose du revêtement de sol doit respecter les exigences de la norme NF DTU 65 14. Pour une chape fluide à base de ciment, il convient de se référer à l’Avis Technique de la chape considérée. Rénovation • la pose du revêtement de sol peut alors être réalisée avec une remise en température. 73 PROFESSIONNELS Les opérations de mise en chauffe et de préchauffage doivent faire l’objet de procès-verbaux. DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 3 jours mini D ’ A C C O M P A G N E M E NT PROGRAMME Pose scellée Pose collée 4 jours mini 14 jours mini 7 jours mini 2 jours mini temps Coulage de la dalle d’enrobage Température comprise entre 20 et 25°C Température Maximale de service Arrêt du chauffage Pose du carrelage Remise en Température Facultative en cas de pose désolidarisée s Figure 31 : Mise en température préalable à la pose du revêtement de sol 10.3. • Unité terminale à eau 2 tubes (ventilo-convecteurs) Seul le mode chauffage est considéré. L’installation d’une unité terminale est réalisée conformément aux prescriptions fournies par son constructeur. A défaut les quelques règles explicitées ci-après peuvent être employées. 10.3.1. • Pose d’une unité terminale verticale Les modèles en allège sont installés contre un mur, soit en en suspension murale, soit sur des pieds supports. Il ne doit pas exister de contre-pente risquant de provoquer une stagnation de l’eau dans le bac à condensats en cas de rafraîchissement éventuel. Une hauteur minimale doit être conservée sous l’appareil afin de permettre le dégagement aisé du filtre. Rénovation s Figure 32 : Détail du retrait du filtre 74 Dans le cas de l’installation d’un conduit de distribution entre l’appareil et la grille de diffusion d’air, la section de ce conduit ne doit pas être inférieure à la section de refoulement de l’unité terminale. La perte de charge des réseaux éventuels de soufflage et de reprise doit être la plus faible possible (inférieure à 40 Pa pour le débit de dimensionnement). Ces éléments doivent alors être pris en compte pour la sélection de l’appareil. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Les modèles plafonniers sont suspendus au plafond. Une légère pente de l’appareil peut faciliter l’écoulement des condensats. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 10.3.2. • Pose d’une unité terminale horizontale PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Rail d’accrochage Support s Figure 33 : Schéma de principe de fixation d’une unité terminale plafonnière. 10.3.3. • Raccordement hydraulique Le collecteur de la batterie est muni d’un purgeur en partie supérieure et d’une vidange en partie inférieure. Pour permettre un équilibrage correct de l’installation, chaque unité terminale doit disposer d’un module de réglage permettant les fonctions suivantes : • la mesure du débit ; • le réglage du débit ; • l’inviolabilité et la mémorisation du réglage ; • l’interruption du débit (mémorisation du réglage). Montage d’une vanne à deux voies de régulation Dans le cas d’un circulateur à débit fixe, il est nécessaire d’installer une soupape de pression différentielle en aval de la pompe entre le départ et le retour. Rénovation Le montage doit respecter les indications de sens de circulation données par les constructeurs. 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Vanne à 2 voies de régulation Circulateur M ventilo-converteur M Soupape de pression différentielle Organe de réglage s Figure 34 : Soupape de pression différentielle en place sur une installation de ventilo-convecteurs avec circulateur à débit fixe Montage d’une vanne à trois voies de régulation Le montage doit respecter les indications de sens de circulation données par le constructeur. Par défaut, le montage est effectué sur la tuyauterie de retour d’eau. s Figure 35 : Principe de raccordement de la vanne à trois voies de régulation. 10.4. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification de mise en œuvre des émetteurs. 10.4.1. • Plancher chauffant Rénovation • réglage des débits et équilibrage des boucles. 76 10.4.2. • Ventilo-convecteurs •Fixation correcte des appareils sur la paroi ; • robinets d’isolement sur chaque appareil ; • rebouchage des percements de murs ou de cloisons ; • bon fonctionnement de la régulation. 10.4.3. • Radiateurs •Fixation correcte des appareils sur la paroi ; • étanchéité des raccords ; • dispositif de réglage de débit ; • rebouchage des percements de murs ou de cloisons. au PROFESSIONNELS intégré DES ou D ’ A C C O M P A G N E M E NT déporté « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » • présence d’un régulateur ventilo-convecteur ; PROGRAMME • présence d’un filtre propre ; Rénovation POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 77 Branchement et raccordements électriques 11 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Les travaux d’électricité doivent être effectués par des personnes habilitées ayant les connaissances suffisantes : •Pour les travaux hors tension : exécutant électricien (habilitation B1) ; •Pour les travaux en Basse Tension : chargé d’intervention (habilitation BR). Commentaire L’exécutant électricien (habilitation B1) travaille en équipe sous la direction d’un chargé de travaux (habilitation B2 et/ou H2) ou d’un chargé d’interventions (habilitation BR). Le chargé d’intervention BR peut travailler seul ou peut diriger des personnes habilitées B1 et éventuellement d’autres BR. Le raccordement électrique de la pompe à chaleur et de ses éléments doit être réalisé à partir d’un circuit d’alimentation spécialisé spécifique. ! Ne jamais raccorder la pompe à chaleur sur un circuit électrique alimentant un autre appareil. Rénovation 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. 78 Pour la protection contre les surintensités du circuit alimentant les accessoires (circulateurs, ventilo-convecteurs…), il convient de mettre en œuvre des disjoncteurs divisionnaires de type C. PROFESSIONNELS PROGRAMME Pour rappel, les coupe-circuits fusible de type aM (accompagnement moteur) ne sont pas autorisés en locaux d’habitation. DES 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. D ’ A C C O M P A G N E M E NT Commentaire « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 11.1. • Circuits spécialisés Le branchement et les raccordements électriques des différents éléments doivent être réalisés à partir des spécifications exigées par le constructeur et des exigences de la norme NF C 15– 100. Sont notamment respectés les éléments suivants : • la section du câble électrique préconisée pour l’alimentation de la pompe à chaleur ; • la section du câble électrique préconisée pour l’alimentation de l’appoint électrique. Les câbles utilisés sont suffisamment longs pour couvrir la distance complète, sans raccord. Aucun câble prolongateur n’est utilisé. Des moyens appropriés doivent être prévus pour empêcher la remise en marche intempestive de la pompe à chaleur pendant l’entretien à moins que les moyens de coupure ne soient sous la surveillance continuelle de la personne effectuant cet entretien. Commentaire De tels moyens peuvent comprendre une ou plusieurs des mesures suivantes : – interrupteur de proximité, – condamnation, – pancarte d’avertissement, – dispositions dans un local ou sous enveloppe, fermant à clé. 11.2. • Canalisations électriques Les câbles utilisés sont suffisamment longs pour couvrir la distance complète sans raccord. Aucun câble prolongateur n’est utilisé. Après avoir raccordé le câble d’alimentation, il est vérifié qu’il n’exerce pas de force excessive sur les boites de connexion. Rénovation La pose doit être réalisée conformément à la norme NF C 15-100. 79 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT Quand les circuits de puissance et de commande cheminent côte à côte, une distance d’au moins 50 mm est prévue entre eux sur le plan horizontal. Quand les circuits de puissance et de commande cheminent l’un audessus de l’autre, une distance d’au moins 300 mm est prévue entre eux sur le plan vertical (courant faible en bas et courant fort en haut). PROGRAMME DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Dans le cas d’utilisation de câble blindé, celui-ci est relié à la terre de chaque côté. Sous goulotte, une séparation physique est prévue entre les circuits de puissance et de commande. 11.3. • Sectionnement Chaque circuit doit posséder à son origine un dispositif de sectionnement sur tous les conducteurs actifs, y compris le conducteur neutre. 11.4. • Identification des circuits Chacun des circuits doit être repéré par une indication appropriée, correspondant aux besoins de l’usager et du professionnel. Ce repérage doit être lisible, de qualité durable, correctement fixé et doit rester visible après l’installation du tableau. Il doit être compréhensible. 11.5. • Section des conducteurs Les valeurs des sections minimales imposées sont déterminées en fonction des puissances installées. En [Annexe 2], sont présentés des tableaux de longueurs maximales de liaison, compatibles avec une chute de tension de 5%, pour des tensions de 230 V monophasé et 400 V triphasé. Rénovation 11.6. • Protection complémentaire contre les contacts directs 80 Tous les circuits doivent être protégés par des dispositifs différentiels à courant différentiel résiduel assignés au plus égal à 30 mA. Ces dispositifs de protection doivent être placés à l’origine des circuits. Ils peuvent être : • soit divisionnaire pour un groupe de circuits ; • soit individuel pour un circuit spécialisé ou non. Le nombre et le courant assigné des interrupteurs différentiels 30 mA non dédiés à certaines fonctions spécifiques (telles que les pompes à chaleur) protégeant les circuits des locaux d'habitation sont au minimum ceux indiqués dans le tableau « 771E – Choix des interrupteurs différentiels » de la norme NF C 15-100. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 11.7. • Choix du courant assigné des interrupteurs différentiels « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » L’architecture mise en œuvre tiendra compte de la continuité d’utilisation souhaitée en fonction des applications. En particulier, les appareils mêlant eau et électricité peuvent être source de déclenchements. Il est donc souhaitable de les protéger par des dispositifs différentiels à courant différentiel résiduel 30 mA spécifiques. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 11.8. • Dispositifs de protection contre les surintensités Tout circuit doit être protégé par un dispositif de protection qui est soit un fusible soit un disjoncteur et dont le courant assigné maximal est égal à la valeur indiquée dans le tableau suivant : Nature du circuit Pompe à chaleur Section minimale des conducteurs (en mm²) Cuivre Disjoncteur Fusible 1,5 2,5 4 6 16 20 25 32 10 16 20 32 Courant assigné maximal du dispositif de protection (en A) s Figure 36 : Courant assigné maximal du dispositif de protection 11.9. • Conducteur de protection Tous les circuits doivent comporter un conducteur de protection. Ces conducteurs de protection doivent être reliés : • d'une part à la borne principale de terre de l'installation ; • d'autre part aux bornes de terre de la pompe à chaleur. En aucun cas il n’est utilisé une canalisation publique, un parasurtenseur ou la terre du téléphone comme terre pour la pompe à chaleur. Rénovation Commentaire 81 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 11.10. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification des raccordements électriques : • tension d’alimentation conforme aux plaques signalétiques des appareils (pompe à chaleur, circulateurs, appoint électrique éventuel…) ; • valeur de coupure du disjoncteur ; • diamètre des câbles d’alimentation de la pompe à chaleur et de l’appoint éventuel conforme aux préconisations des constructeurs ; • bon raccordement à la terre ; • serrage des connexions électriques ; Rénovation • vérification des isolements (courants de fuite). 82 PROFESSIONNELS DES PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT 12 Régulation « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Le module de régulation étant intégré à la pompe à chaleur par le constructeur, seuls les équipements tels que les sondes de température sont à installer. 12.1. • Sonde de température extérieure 12.1.1. • Emplacement La sonde de température extérieure doit être placée à l’abri de l’ensoleillement, sur une paroi nord. S’il n’existe pas de paroi nord, elle est installée sur une paroi nord-ouest. Elle doit être hors de portée et éloignée des sources de chaleur parasites : cheminée, sortie d’air du bâtiment… NW NE E W S s Figure 37 : Emplacement de la sonde de température extérieure Rénovation Sonde de température extérieure 83 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 12.1.2. • Pose La sonde de mesure de température extérieure placée contre le mur du bâtiment est fixée à l’aide de vis accessibles de l’extérieur ou bien de l’intérieur du capot ou du boîtier après son ouverture. Leur positionnement doit être conforme aux prescriptions de la notice technique. En particulier, le presse-étoupe ne doit jamais être dirigé vers le haut afin d’éviter les infiltrations d’eau dans le bâtiment. Le passage du câble de raccordement de la sonde doit obéir à quelques règles illustrées par la (Figure 38). Distance de 5 cm environ Bouchon d’étanchéité entre le câble et le fourreau Membrane ou/et enduit extérieur Fourreau à la traversée du mur s Figure 38 : Mise en œuvre de la sonde extérieure Les opérations sont les suivantes : • percer le mur de façon à ce que le câble soit incliné vers l’extérieur, évitant tout risque d’écoulement d’eau de pluie dans le bâtiment ; • passer le câble dans un fourreau sur toute l’épaisseur du mur ; • poser la sonde à une distance suffisante (4 à 5 cm) du point de traversée du mur. Cette précaution permet de minimiser l’échauffement de la sonde par l’arrivée d’air chaud en provenance du bâtiment s’il est en surpression et d’éviter l’accumulation d’eau à proximité de la sonde. 12.1.3. • Calfeutrement L’étanchéité à l’air sur tout le pourtour du fourreau ainsi qu’à l’intérieur doit être respectée. Rénovation Une étanchéité en adéquation au support est mise en place sur l’épaisseur du percement mural. 84 – mastic utilisé comme joint, – mortier résistant aux intempéries et à l’eau. 12.2. • Sonde de température d’eau Les sondes de température d’eau se présentent sous les formes suivantes : PROGRAMME – mousse expansive à structure à cellules fermées, D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : PROFESSIONNELS Commentaire « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • sondes d’applique, utilisées pour leur simplicité de pose ; • sondes à plongeur montées directement ou dans un doigt de gant, à préférer pour la meilleure représentativité de la mesure. Sonde à plongeur Huile conductrice Sonde en applique Montage de la sonde en doigt de gant s Figure 39 : Les différents types de sonde de mesure de température d’eau 12.2.1. • Emplacement La sonde est éloignée des points où la température dans la tuyauterie risque de ne pas être homogène : en sortie de pompe à chaleur, d’un ballon qui peut être stratifié et en particulier en aval d’un mélange. Commentaire Après un mélange d’eaux à des températures différentes, il s’établit une stratification des filets d’eau chaude et des filets d’eau froide. Le mélange est effectif après une longueur droite suffisante ou bien après un coude vertical. Pour un temps de réponse correct, une distance maximale de 3 m entre la sonde et la vanne est recommandée. Rénovation Dans le cas d’une vanne à trois voies de mélange, il faut placer la sonde après le circulateur pour bénéficier de son effet de brassage, le circulateur étant disposé le plus près possible de la vanne de régulation. 85 PROFESSIONNELS 3 m au maximum Sonde de température d’eau T 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Circulateur s Figure 40 : Montage de la sonde de température d’eau en cas de mélange en amont 12.2.2. • Pose La sonde d’applique Elle s’installe sur la partie supérieure d’une tuyauterie horizontale. L’opération se déroule selon les étapes suivantes : • nettoyer et limer la tuyauterie pour éliminer la couche de rouille ou de peinture ; • étendre une couche de pâte conductrice sur la tuyauterie à l’endroit où est prévu le contact avec la partie sensible de la sonde ; • mettre en place la sonde en serrant correctement le collier afin d’assurer le contact entre la partie sensible et la tuyauterie ; • isoler la sonde avec la tuyauterie. Protection Calorifuge Pâte conductrice Sonde Canalisation Collier s Figure 41 : Exemple de pose d’une sonde d’applique Commentaire Le soin apporté lors de la pose de la sonde d’applique permet de garantir une mesure satisfaisante, c'est-à-dire représentative et rapide. Il s’agit de minimiser le temps de réponse et de minimiser les écarts de température entre le fluide et le détecteur. La sonde à plongeur Rénovation Elle s’installe dans les conditions suivantes : 86 • soit sur une tuyauterie droite, la sonde est alors inclinée d’un angle de 45° à 90° et placée à contre courant du sens de circulation du fluide. L’extrémité sensible de la sonde doit être localisée au centre de la tuyauterie. Dans le cas de tuyauteries de faible diamètre, un agrandissement est réalisé ; L’installation d’une sonde dans un coude permet d’améliorer la représentativité de la mesure grâce aux phénomènes de turbulence ainsi que l’implantation de sondes de longueurs variables. Cependant, le montage d’un manchon à souder dans un coude est plus difficile que sur une tuyauterie droite. Lors de l’installation, un espace suffisant d’environ 30 cm est prévu au-dessus du doigt de gant ou de la sonde afin de permettre leur introduction et leur retrait aisé. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Commentaire « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » • soit dans un coude. Dans ce cas, la sonde doit être placée au centre du coude. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 90° 45° s Figure 42 : Exemples de pose de sondes à plongeur 12.3. • Sonde de température ambiante Il s’agit d’une sonde de paroi placée dans le local. 12.3.1. • Emplacement Dans le cas d’une sonde d’ambiance intégrée à un thermostat réglable, la hauteur d’implantation doit être comprise entre 0,90 et 1,30 m pour l’accessibilité des personnes à mobilité réduite. Rénovation L’emplacement de la sonde d’ambiance doit être représentatif des conditions d’ambiance du local. La sonde d’ambiance ne doit pas être soumise à des influences perturbatrices locales. Elle est placée à environ 1,50 m du sol, à hauteur d’homme. 87 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Cet impératif conduit à exclure les emplacements suivants : – contre les murs extérieurs, – à proximité des sources de chaleur telles que les radiateurs, lampes murales, appareils ménagers… – à proximité des ouvertures telles que les fenêtres, portes donnant sur l’extérieur ou sur un local non chauffé… – aux endroits exposés au soleil, – dans les angles, les niches où la circulation de l’air est mauvaise ainsi que dans certaines zones mal irriguées, – derrière des rideaux ou sous un boîtier non conforme, – à proximité d’un éventuel point humide (lavabo, point d’eau…). s Figure 43 : Exemple d’emplacement d’une sonde d’ambiance 12.3.2. • Pose La pose d’une sonde de paroi doit être conforme aux préconisations du constructeur afin d’assurer une bonne ventilation de l’élément sensible (respecter par exemple l’orientation des fentes du boîtier). Rénovation L’étanchéité à l’air sur tout le pourtour du fourreau ainsi qu’à l’intérieur doit être respectée. 88 Bouchon d’étanchéité entre le câble et le fourreau s Figure 44 : Exemple de pose et raccordement d’une sonde d’ambiance Commentaire PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Sonde de température ambiante « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Fourreau dans saignée réalisée dans le mur PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Le produit utilisé peut être sous les différentes formes suivantes : – mousse expansive à structure à cellules fermées ; – mastic utilisé comme joint. Un bouchon d’étanchéité est mis en place entre le câble et le fourreau afin de ne pas perturber la mesure. 12.4. • Points de contrôle L’exemple de fiche d’autocontrôle de l’[Annexe 1] récapitule les points de vérification de la régulation. 12.4.1. • Régulation • paramétrage du régulateur (consigne de température ambiante, pente de la loi d’eau, programmation horaire…), • température limite de départ d’eau dans le cas d’un plancher chauffant. 12.4.2. • Emplacement et pose des différentes sondes • sonde de température extérieure correctement installée, • sonde(s) de température ambiante correctement installée(s), • sonde(s) de température d’eau correctement installée, Rénovation • étanchéité des passages de câbles à travers les parois. 89 Mise en service PROFESSIONNELS 13 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La mise en service d’une installation de pompe à chaleur comporte les phases suivantes : • la mise en eau ; • l’autocontrôle de l’installation ; • le repérage de l’installation ; • les essais ; • les réglages et l’équilibrage hydraulique ; • le contrôle de fonctionnement de l’installation ; • la mise en main de l’installation. Après chaque phase de la mise en service, les différentes données de l’installation (produits injectés, pressions d’essais...) sont consignées sur des fiches d’autocontrôle. 13.1. • Mise en eau Les différentes phases sont : • le nettoyage de l’installation ; • le rinçage de l’installation ; Rénovation • le remplissage de l’installation. 90 13.1.1. • Nettoyage ou désembouage de l’installation Si les résultats du diagnostic du réseau de distribution hydraulique fait apparaître une concentration importante de boues dans l’eau, il y a lieu de procéder au désembouage du circuit. Lorsqu’un désembouage à l’aide d’additifs chimiques est réalisé, il est indispensable de suivre les consignes du traiteur d’eau concernant les dosages, les durées d’action, les organes fragiles à démonter de manière à éviter d’éventuels désordres tels que des percements ou la détérioration de joints, etc. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Des nettoyages mécaniques ponctuels à l’aide d’un furet ou sous pression d’eau, voire des remplacements de tuyauteries peuvent s’avérer nécessaires si certaines parties sont obstruées. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Les procédures de désembouage varient selon la nature des matériaux présents, l’état des réseaux, la nature et la quantité de boues présentes, etc. PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 13.1.2. • Rinçage de l’installation Le rinçage permet d’éliminer au maximum les particules qui auront été mises en suspension par l’opération de désembouage. Pour collecter les particules restantes, il est souhaitable d’ajouter un dispositif efficace de captation des boues sur le retour du circuit de chauffage en partie basse et de venir nettoyer ce dispositif quelques temps après la remise en service de l’installation. 13.1.3. • Remplissage du circuit de chauffage Après les opérations de désembouage, de rinçage et de raccordement du circuit à la pompe à chaleur, il y a lieu de reconditionner l’ensemble du réseau hydraulique pour un fonctionnement minimisant les risques de corrosion, entartrage et embouage. En complément de l’installation des équipements cités précédemment (dispositifs de captage de boues, filtres, dispositifs de dégazage, purgeurs d’air…), un traitement préventif de l’eau de chauffage est préconisé. Si le circuit hydraulique est indépendant du circuit eau de ville, le remplissage s’effectue à l’aide d’une réserve d’eau contenue par exemple dans un bac à eau et d’une pompe de charge de type auto-amorçante. Cette dernière dispose d’une Hauteur Manométrique Totale suffisante pour permettre la bonne pression de remplissage de l’installation. L’eau injectée dans le circuit peut être préalablement traitée comme il est précisé précédemment. Le circuit hydraulique doit rester indépendant du circuit eau de ville pour ne pas risquer de détruire le produit de traitement par des appoints effectués avec de l’eau brute. Les robinets d’isolement comprennent une manœuvre par carré et une sortie munie d’un bouchon. Rénovation Ce traitement doit respecter les recommandations du constructeur de la pompe à chaleur et tenir compte des matériaux présents sur l’installation, de la qualité d’eau de ville et des températures de fonctionnement. 91 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE La vidange à l’égout est interdite quand il y a présence de produit additif introduit dans l’eau du circuit. ! En cas d’absence, le client s’engage à maintenir hors gel son installation. Si nécessaire pour éviter tout risque de gel (par exemple dans le cadre de résidence secondaire), il y a lieu de protéger l’installation par l’addition d’un antigel. 13.1.4. • Utilisation d’antigel Dans le cas d’utilisation d’antigel, son dosage doit permettre le fonctionnement à une température minimale en accord avec la température de base du lieu d’installation. La température de protection peut varier selon le fournisseur de glycol. Commentaire Il est préférable d’utiliser un produit formulé prêt à l’emploi. Dans le cas de l’utilisation de monopropylène glycol comme antigel, il est possible de se reporter aux valeurs indiquées dans le tableau ci-après. Il présente également les différentes températures de protection selon le pourcentage de glycol dans l’installation ainsi que les coefficients de correction à prendre en compte sur les pertes de charge et le débit d’eau glycolée par rapport à de l’eau pure à une température moyenne de 80°C. Pour de l’eau à une température moyenne de 10 °C, il convient de majorer les pertes de charge de 10% pour les tubes en acier et de 30% pour les tubes en cuivre. Concentration en antigel (monopropylène glycol) 30% 35% 40% 45% Température de protection (°C) -16 -20 -25 -30 Coefficient de correction de charge 1,15 1,20 1,25 1,30 Coefficient de correction de débit 1,05 1,10 1,10 1,10 Nota : Attention au risque de corrosion quand la concentration d’antigel est inférieure à 1/3. s Figure 45 : Coefficients de correction de charge et de débit pour de l’eau glycolée par rapport à de l’eau pure à une température moyenne de 80°C En cas d’injection de glycol sur site, le mélange doit être parfaitement homogénéisé avant le remplissage de l’installation. Rénovation Le contrôle du taux de glycol est mesuré par pesée ou à l’aide d’un réfractomètre ou également d’un densimètre. 92 Le circuit hydraulique doit être indépendant du circuit eau de ville pour ne pas risquer de détruire le produit antigel par des appoints effectués avec de l’eau brute. Les robinets d’isolement comprennent une manœuvre par carré et une sortie munie d’un bouchon. La vidange à l’égout est interdite quand il y a présence d’antigel dans l’eau ou de tout autre produit additif introduit. Si aucun antigel n’est prévu, les tronçons du réseau hydraulique situés à l’extérieur ou dans des locaux non chauffés sont calorifugés et pourvus d’un traceur de mise hors gel. Le traceur ne doit pas être mis en fonctionnement pendant le mode rafraîchissement. PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Ces produits présentent des risques pour la santé et l’environnement. Ils convient de respecter les préconisations des Fiches de Données Sécurité (notamment port des Equipements de Protection Individuelle). Il est également interdit de rejeter ces produits dans l’environnement. Ils sont à traiter ou à recycler dans les décharges adaptées. « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » ! PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Ce traceur est constitué par un ruban chauffant, électrique, autorégulant posé le long des tuyauteries. 13.1.5. • Remplissage du circuit capteurs enterrés Les tuyauteries d’eau enterrés dans le sol contiennent un mélange eau et antigel. Sauf préconisation du constructeur, le dosage maximal d’antigel est de 30%. Il est préférable d’utiliser un produit formulé prêt à l’emploi. En cas d’injection de glycol sur site, le mélange est parfaitement homogénéisé avant le remplissage de l’installation. Par exemple, un réservoir de 100 l est rempli avec 30 l d’antigel et 70 l d’eau pure. L’ensemble est brassé à l’aide d’une pompe jusqu’à obtenir homogénéisation du mélange. Un tuyau souple est raccordé au robinet de remplissage du collecteur de départ des capteurs. Un autre tuyau souple est raccordé au robinet de vidange du collecteur de retour des capteurs. Les robinets d’isolement de départ et de retour de la première boucle du capteur sont ouverts. A l’aide d’une vanne à 3 voies, l’eau glycolée est dirigée vers cette première boucle. Rénovation Le remplissage des capteurs en eau glycolée s’effectue boucle par boucle en prenant soin de bien purger l’air dans chaque boucle. 93 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE s Figure 46 : Remplissage des capteurs enterrés 13.2. • Autocontrôle de l’installation L’installation étant réalisée, une vérification des points clefs est effectuée avant la mise en route. Elle reprend les points de contrôle décrits dans les chapitres précédents. Un exemple de fiche d’autocontrôle est donné en [Annexe 1]. 13.3. • Repérage de l’installation Tous les appareils et appareillages sont repérés par une étiquette indiquant leur fonction. Les étiquettes sont fixées sur les équipements. 13.4. • Essais L’ensemble de l’installation doit être soumis à un essai d’étanchéité. Les épreuves de pression se font en cours de montage, par réseau ou tronçon de réseau, avant peinture, calorifugeage et calfeutrement des brèches. Une attention particulière est apportée à l’essai du plancher. Rénovation 13.4.1. • Essais sur le circuit capteurs enterrés 94 Concernant les capteurs enterrés horizontaux, la pression minimale d’essai est de 10 bar. Pour mémoire, une pression d’eau spécifiée par le constructeur est maintenue dans les tuyauteries d’eau pendant la phase de remblaiement. A défaut, il est considéré une valeur minimale de 1,5 fois la pression de service. • essai 2 réalisé avant la mise en place de la sonde. Le foreur réalise un essai avec une pression minimale de 3 bar pour s’assurer que la sonde n’a pas été endommagée durant le transport ; • essai 3 réalisé après la mise en place de la sonde. Le foreur réalise un essai quand la sonde est mise en place dans le forage mais avant la cimentation. La pression minimale est de 3 bar et permet de s’assurer que la sonde n’a pas été endommagée durant la descente dans le forage ; PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT • essai 1 réalisé en usine pour le contrôle de la sonde. La fiche d’épreuve avec la preuve de son étanchéité est remise au foreur par le fournisseur de la sonde ; « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Pour mémoire, dans le cas d’une sonde géothermique verticale, cinq contrôles par essai de mise en pression sont prévus. Ils permettent de vérifier, à différentes étapes de mise en œuvre de la sonde, son étanchéité. Ces essais sont les suivants : PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • essai 4 réalisé après la cimentation. Le foreur réalise cet essai avec une pression minimale de 6 bar afin de valider formellement l’étanchéité de la sonde pour permettre son raccordement à la pompe à chaleur ; • essai 5 réalisé après le raccordement à la pompe à chaleur. L’installateur réalise cet essai avec une pression minimale de 6 bar pendant au moins 30 min. 13.4.2. • Essais sur le circuit forage sur nappe Pour mémoire, le pompage d’essai concerne tous les ouvrages en vue d’une exploitation des eaux souterraines et notamment ceux nécessitant la connaissance des paramètres hydrodynamiques. Il consiste en deux phases : • l’essai de puits ; • l’essai de nappe. Les pompages d’essai doivent être réalisés une fois le forage correctement développé, de préférence en basses eaux et après une période de repos minimale de 12h. Le contenu des essais (débits, temps de l’essai, temps des paliers…) est fonction du débit d’exploitation et est présenté dans la norme NF X 10-999. Avant de réaliser la dalle, l’étanchéité des circuits de chauffage doit être vérifiée par un essai sous pression d’eau. La pression minimale d’essai est de 2 fois la pression de service avec un minimum de 6 bar. Durant la phase d’enrobage et de prise de béton, cette pression doit être maintenue. Rénovation 13.4.3. • Essais sur le circuit plancher 95 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Vérification du tube pendant le bétonnage •Cas des tubes en matériau de synthèse L’essai dure au minimum 2 h après la stabilisation de l’indication du manomètre ou 30 min augmentées du temps nécessaires à l’inspection de l’étanchéité de chaque boucle ; •Cas des tubes en cuivre Le réseau est mis sous pression au moyen d’une pompe hydraulique. La pression minimale d’essai est de 20 bar et est maintenue durant la phase d’enrobage et de prise de béton. Commentaire Pour des tubes cuivre d’épaisseur inférieure ou égale à 0,8 mm, une pression de 100 bar permet de rectifier des déformations éventuellement survenues lors de la pose. Cette pression est maintenue pendant la phase de coulage et de prise du matériau d’enrobage. Après bétonnage L’absence de fuites et la pression d’essai doivent être inscrites dans un rapport d’essai. Quand il y a risque de gel, des mesures appropriées tels que l’utilisation d’antigel ou le chauffage du bâtiment doivent être prises. Si la protection antigel n’est plus nécessaire dans les conditions normales de fonctionnement, l’antigel doit être vidangé et l’installation doit être rincée trois fois avec de l’eau propre. 13.4.4. • Essais sur la pompe à chaleur Il est nécessaire d’effectuer la mise en route en fonction des exigences du constructeur et a minima de vérifier les points suivants : • la présence de l’étiquette de l’étalonnage des appareils de mesure ; • les températures d’entrée et de retour ainsi que le débit (par mesure de ΔP) à partir des caractéristiques de la machine ; • le fonctionnement de la régulation de la pompe à chaleur (en modifiant la consigne de température, vérifier l’enclenchement et la coupure du compresseur) ; • le fonctionnement des sécurités ; • l’inversion de cycle (si le système est réversible) ; Rénovation • l’intensité absorbée ; 96 • la tension d’alimentation ; • la puissance absorbée au compresseur. • le sens de rotation du ventilateur ; • les conditions de températures à l’entrée et à la sortie de l’échangeur sur l’air ; • le fonctionnement de la régulation de température ; • le fonctionnement de la vanne de régulation ; • l’intensité absorbée ; • la tension d’alimentation ; PROFESSIONNELS DES • les enclenchements des vitesses du ventilateur ; D ’ A C C O M P A G N E M E NT Il est nécessaire de vérifier les points suivants : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 13.4.5. • Essais sur les ventilo-convecteurs PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • la mesure de la puissance absorbée au ventilateur. 13.4.6. • Essais sur les radiateurs et convecteurs à eau Il est nécessaire de vérifier les points suivants : • la température ambiante du local ; • le fonctionnement des robinets thermostatiques par manœuvre. 13.5. • Réglages et équilibrage hydraulique Après les essais il faut procéder aux réglages des équipements sur les différents circuits suivant la notice du constructeur, en particulier : • la purge du circuit hydraulique et le réglage des débits d’eau ; • le réglage des régulateurs. 13.5.1. • Réglages sur le circuit d’alimentation des capteurs enterrés Capteurs enterrés horizontaux L’équilibrage de chaque boucle est réalisé au niveau du collecteur. Le réglage du débit du circuit est réalisé à partir du robinet de réglage prévu à cet effet. Si l’alimentation de chaque sonde s’effectue en parallèle à partir d’un collecteur (disposé soit à l’extérieur soit à l’intérieur de l’habitation en local technique), l’équilibrage de chaque boucle est réalisé au niveau du collecteur. Le réglage du débit du circuit est réalisé à partir de l’élément de réglage prévu à cet effet. Rénovation Capteurs enterrés verticaux 97 PROFESSIONNELS Si la distribution est réalisée en Tichelmann, le réglage du débit du circuit est réalisé à partir de l’élément de réglage prévu à cet effet. DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE D ’ A C C O M P A G N E M E NT A partir des éléments donnés dans l’étude technique, l’équilibrage de l’installation est réalisé. PROGRAMME 13.5.2. • Réglages sur les circuits de distribution L’étude technique donne notamment les éléments suivants : le diamètre de tube, la longueur de chaque boucle, le débit d’eau dans chaque boucle, le nombre de tours à effectuer sur l’élément de réglage… Commentaire L’équilibrage peut nécessiter la mise hors service du ou des régulateurs, et le décalage de certains points de consigne. Il est nécessaire de désaccoupler de leurs moteurs toutes les vannes automatiques de régulation. D’une façon générale, il convient de court-circuiter tout automatisme pouvant entraîner des modifications de débit au cours du réglage. Le circuit planchers chauffants L’équilibrage se réalise en deux étapes : • équilibrage de chaque boucle entre elles au niveau du collecteur ; • équilibrage des différents collecteurs entre eux. Le circuit ventilo-convecteurs, radiateurs et convecteurs à eau L’équilibrage se réalise en plusieurs étapes : • équilibrage des émetteurs sur chaque branche ; • équilibrage des branches ; • réglage du débit du circuit. 13.5.3. • Paramétrage du régulateur Les principales opérations de réglage sont : • choix de la pente pour la loi d’eau ; • consigne de température ambiante hiver ; • programmation horaire ; Rénovation • seuils d’alarmes. 98 • les températures d’entrée et de sortie d’eau à l’évaporateur et au condenseur ; • les températures des locaux ; • le fonctionnement silencieux de l’installation ; • la précision et le bon fonctionnement des appareils de contrôle, de sécurité et de régulation ; PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT Après les différents essais et réglages, les paramètres suivants sont vérifiés : « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » 13.6. • Contrôle du bon fonctionnement de l’installation complète PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • les valeurs de réglage des différents organes de régulation ; • la puissance absorbée par le compresseur et les accessoires (intensité et tension). Un relevé du bon fonctionnement est alors consigné sur une fiche de mise en route. Les résultats sont vérifiés par rapport aux données du constructeur. En [Annexe 3] est présenté un exemple de rapport de mise en service. Commentaire Ce relevé constitue une référence comparative pour tous les contrôles ultérieurs et doit servir de base pour le carnet d’entretien de la machine. 13.7. • Mise en main de l’installation A la fin des travaux, lorsque l’installation fonctionne parfaitement, l’entrepreneur doit fournir les résultats détaillés obtenus lors des réglages et essais. Il fournit au maître d’ouvrage ou à l’utilisateur a minima les éléments suivants : •un schéma enterrés…) ; d’implantation (pompe à chaleur, capteurs • la documentation technique en langue française sur chacun des appareils installés ainsi que la liste des pièces de rechange avec les références ; • les fiches de mise en service ; • les notices d’utilisation des éléments de l’installation (pompe à chaleur, régulation…). L’entrepreneur précise à l’usager les conditions d’installation et les limites d’emploi de son installation. Rénovation • un schéma de principe de l’installation ; 99 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Commentaire Pour mémoire, le code civil impose les caractéristiques de responsabilités suivantes : Article 1792-3 : Les autres éléments d’équipements de l’ouvrage (ceux ne faisant pas corps avec les ouvrages de viabilité, de fondation, d’ossature, de clos ou de couvert) font l’objet d’une garantie de bon fonctionnement d’une durée minimale de deux ans à compter de sa réception. Article 1792-4-1 : Toute personne physique ou morale dont la responsabilité peut être engagée en vertu des articles 1792 à 1792-4 est dégagée des responsabilités et garanties pesant sur elle, en application des articles 1792 à 1792-2, après dix ans à compter de la réception des travaux ou, en application de l’article 1792-3, à l’expiration du délai visé à cet article. Article 1792-16 : Rénovation La garantie de parfait achèvement est de un an à compter de la réception. 100 PROFESSIONNELS DES D ’ A C C O M P A G N E M E NT 14 PROGRAMME Informations et conseils à l’utilisateur « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 14.1. • Obligations d’entretien et de maintenance Commentaire Il convient d’informer par écrit le client final des obligations d’entretien et de maintenance à prendre en compte pour la pérennité de l’installation. Les obligations concernées : • dans le cas où la masse de fluide frigorigène contenue dans la pompe à chaleur est supérieure à 2 kg, il y a obligation d’un contrôle annuel d’étanchéité (Arrêté du 7 mai 2007). Cette opération doit être réalisée par une entreprise disposant de l’attestation de capacité 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. 14.2. • Préconisations d’un entretien et d’une maintenance Commentaire Par exemple, les opérations de maintenance ont pour but : • de maintenir les performances de l’installation ; • d’allonger la durée de vie du matériel ; Rénovation L’installateur doit informer le client final de la nécessité d’un entretien et d’une maintenance de son installation. 101 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE • de fournir une installation assurant le meilleur confort dans le temps au client final. A chaque visite périodique peuvent être effectuées les opérations suivantes : • un relevé des données utiles au contrôle du bon fonctionnement de l’installation (températures, intensités…). Ce relevé est reporté sur le carnet d’entretien et comparé avec les données consignées sur la fiche de mise en route. Toute anomalie est signalée ; • des vérifications et des contrôles sur l’installation (concentration en glycol, nettoyage du filtre à eau…) pour le bon fonctionnement de l’installation. 14.3. • Spécificités de l’installation Commentaire Il convient d’informer le client final des précautions à prendre pour le bon fonctionnement de l’installation. À titre d’exemples : • l’alimentation électrique doit être conservée en cas d’absence prolongée en hiver. En cas d’absence prolongée, il convient de changer le mode de fonctionnement de la régulation et de choisir le mode hors gel. Pour que ce mode puisse gérer convenablement l’installation, l’alimentation électrique ne doit pas être interrompue. Une étiquette peut être disposée pour avertissement. • seul un technicien rajoute de l’eau dans l’installation. En cas de chute de pression d’eau dans l’installation, cela peut provenir d’une fuite d’eau anormale soit sur le réseau soit dans un élément de l’installation (vase d’expansion par exemple). Il convient de faire appel à un technicien afin de rechercher la cause du manque d’eau. Rénovation Dans le cas d’une installation avec un produit formulé, une eau traitée ou contenant un antigel, l’ajout d’eau brute du réseau d’eau de ville provoque des conséquences non négligeables : corrosion, risque de gel accru… 102 • nettoyage périodique par l’utilisateur des grilles de ventilation du local où est installée la pompe à chaleur. Ceci afin d’éviter toute obturation des grilles notamment lors de la chute des feuilles en automne. PROFESSIONNELS DES PROGRAMME D ’ A C C O M P A G N E M E NT 15 Annexes « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE [ANNEXE 1] : EXEMPLE DE FICHE D’AUTOCONTROLE POUR LA VERIFICATION DE L’INSTALLATION (LISTE NON EXHAUSTIVE) [ANNEXE 2] : LONGUEURS ELECTRIQUES MAXIMALES DES LIAISONS Rénovation [ANNEXE 3] : EXEMPLE DE FICHE DE RAPPORT DE MISE EN SERVICE 103 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE ANNEXE 1 : EXEMPLE DE FICHE D’AUTOCONTROLE POUR LA VÉRIFICATION DE L’INSTALLATION (LISTE NON EXHAUSTIVE) Repère : __________ POMPE À CHALEUR géothermique Fiche d’autocontrôle Coordonnées installateur : Ets : Adresse : CP + ville : Date : _________ Coordonnées utilisateur : Nom : Adresse : CP + ville : Dossier de conception Existence de l’étude thermique ¨ oui Existence de notes de calcul ¨ oui Dimensionnement correct PAC ¨ oui Dimensionnement correct PAC + Appoint ¨ oui Dimensionnement réseau hydraulique (volume tampon, circulateur, vase d’expan¨ oui sion, tuyauteries) Schéma électrique d’alimentation ¨ oui Pompe à chaleur Marque : ____________ Type : ____________ Fluide frigorigène : ________ Masse [kg] :________ Extérieure Intérieure Bibloc Appoint après la PAC (sens circulation d’eau) ¨ oui Volume tampon : Situation : (avant ou après PAC, parallèle) ¨ oui ______ Accès aisé à la PAC ¨ oui Espaces suffisants pour démontage habillage ¨ oui Accès aisé aux différents composants (ou conforme aux préconisations du constructeur) ¨ oui Support pour mise hors d’eau ¨ oui Pose du support sur matériau résilient ¨ oui Pose de la PAC sur plots antivibratiles ¨ oui Liaisons souples entre PAC et tuyauteries ¨ oui PAC dans un local – dispositions particulières Ventilation du local technique ¨ oui Bonnes implantations des grilles de ventilation ¨ oui Calfeutrement correct des grilles de ventilation ¨ oui Chaudière d’appoint Installation vanne à 3 voies Installation correcte du circulateur (sens de circulation, vitesse de sélection, …) Installation d’un robinet de réglage de débit Installation d’un ensemble robinets et manomètres Rénovation Capteurs enterrés horizontaux 104 Capteurs enterrés horizontaux en décapage Décapage du terrain et préparation du lit de pose ¨ oui Disposition des collecteurs en regard accessible ¨ oui Pose des tuyauteries entre distributeur de départ et collecteur de retour ¨ oui Raccordements corrects aux collecteurs ¨ oui Disposition d’un lit de sable pour remblaiement ¨ oui Remblaiement avec terre épierrée ¨ oui Disposition d’un grillage avertisseur ¨ oui Disposition d’un bornage sur le périmètre de la surface de captage ¨ oui Capteurs enterrés horizontaux en tranchées Réalisation des tranchées et préparation du lit de pose ¨ oui Disposition des collecteurs en regard accessible ¨ oui Pose des tuyauteries entre distributeur de départ et collecteur de retour ¨ oui Raccordements corrects aux collecteurs ¨ oui Disposition d’un lit de sable pour remblaiement ¨ oui Remblaiement avec terre épierrée ¨ oui Disposition d’un grillage avertisseur ¨ oui Disposition de bandes plastiques dans les tranchées ¨ oui PROFESSIONNELS DES Date : _________ D ’ A C C O M P A G N E M E NT POMPE À CHALEUR géothermique Fiche d’autocontrôle « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » Repère : __________ PROGRAMME POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Tuyauteries de liaison entre collecteurs et PAC Pose des tuyauteries en tranchée ¨ oui Essais sous pression de 10 bar – voir poste essais ¨ oui Disposition d’un lit de sable pour remblaiement ¨ oui Remblaiement avec terre épierrée ¨ oui Disposition d’un grillage avertisseur ¨ oui Disposition de bandes plastiques dans les tranchées ¨ oui Pénétration dans le bâtiment Mise en place de fourreaux dans le mur ¨ oui Scellement des fourreaux ¨ oui Calfeutrement Étanchéité passages de tuyauteries dans parois ¨ oui Calorifuge des tuyauteries à l’intérieur ¨ oui Étiquetage des appareils ¨ oui Repérage et fléchage tuyauteries de liaison ¨ oui Disposition d’un bornage sur le périmètre de la surface de captage ¨ oui Sondes géothermiques verticales Creusement de la tranchée pour la liaison ultérieure des sondes géothermiques, repérage des forages et préparation du lit de pose ¨ oui Réalisation forages pour les sondes géothermiques –Prestations du foreur ¨ oui Essai sonde avant mise en place dans le forage – Prestations du foreur ¨ oui Mise en place des sondes géothermiques – Prestations du foreur ¨ oui Essai sonde après mise en place dans le forage et avant cimentation – Prestations du foreur – Voir poste essais ¨ oui Essai sonde après cimentation – Prestations du foreur – Voir poste essais ¨ oui Disposition d’un bornage sur le périmètre de la surface de captage ¨ oui Tuyauteries de liaison entre collecteurs et PAC Disposition des collecteurs en regard accessible ¨ oui Pose des tuyauteries de liaison en tranchée entre distributeur de départ et collec¨ oui teur de retour Raccordements corrects aux collecteurs ¨ oui Rénovation Remblaiement des sondes géothermiques par cimentation depuis le bas du forage ¨ oui jusqu’à 1 m de profondeur – Prestations du foreur – Voir poste essais 105 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Repère : __________ POMPE À CHALEUR géothermique Fiche d’autocontrôle Date : _________ Raccordement des sondes géothermiques aux tuyauteries de liaison ¨ oui Essais de tout le circuit alimentation sondes – Voir poste essais ¨ oui Repérage de l’emplacement des sondes géothermiques ¨ oui Disposition d’un lit de sable pour remblaiement ¨ oui Remblaiement de la zone de captage et de la tranchée de liaison avec terre épierrée ¨ oui Disposition d’un grillage avertisseur ¨ oui Disposition de bandes plastiques dans les tranchées ¨ oui Pénétration dans le bâtiment Mise en place de fourreaux dans le mur ¨ oui Scellement des fourreaux ¨ oui Calfeutrement Étanchéité passages de tuyauteries dans parois ¨ oui Calorifuge des tuyauteries à l’intérieur ¨ oui Étiquetage des appareils ¨ oui Repérage et fléchage tuyauteries de liaison ¨ oui Forage sur nappe Creusement de la tranchée éventuelle pour la liaison ultérieure du forage jusqu’à la PAC, repérage des forages et préparation du lit de pose ¨ oui Réalisation forages pour le prélèvement et le rejet d’eau avec mise en place des éléments (crépine, tubages, massif de graviers, cimentation…) – Prestations du foreur ¨ oui Développement du forage – Prestations du foreur – Voir poste essais (Air lift, développement à la pompe, agents chimiques…) ¨ oui Pompage d’essai de puits (ou essai par paliers) – Prestations du foreur – Voir poste essais ¨ oui Pompage d’essai de nappe (ou pompage longue durée) – Prestations du foreur – Voir poste essais ¨ oui Mise en place de la protection – Prestations du foreur ¨ oui Tuyauterie de liaison entre forage de prélèvement et PAC Pose de la tuyauterie de liaison à l’extérieur sur supports ¨ oui Calorifugeage avec protection mécanique de la tuyauterie de liaison ¨ oui Pose de la tuyauterie de liaison en tranchée ¨ oui Disposition d’un lit de sable pour remblaiement ¨ oui Remblaiement de la tranchée de liaison avec terre épierrée ¨ oui Disposition d’un grillage avertisseur ¨ oui Disposition de bandes plastiques dans la tranchée ¨ oui Pénétration dans le bâtiment Mise en place de fourreaux dans le mur ¨ oui Scellement des fourreaux ¨ oui Rénovation Calfeutrement 106 Étanchéité passages de tuyauteries dans parois ¨ oui Calorifuge des tuyauteries à l’intérieur ¨ oui Étiquetage des appareils ¨ oui Repérage et fléchage tuyauteries de liaison ¨ oui DES PROFESSIONNELS Date : _________ Réseau hydraulique de distribution Installation d’un disconnecteur (si connection au réseau d’eau de ville) ¨ oui Évacuation correcte vers égout ¨ oui Installation d’une soupape de sécurité P tarage [bar] : ¨ oui Évacuation correcte vers égout ¨ oui Installation correcte du ou des circulateurs (sens de circulation, vitesse de sélection, …) ¨ oui Installation d’un robinet de réglage de débit ¨ oui Installation d’un ensemble robinets et manomètres ¨ oui Installation d’un vase d’expansion Volume [l] :______ P gonflage [bar] : ____ ¨ oui Installation d’un robinet d’isolement ou autre dispositif pour la maintenance ¨ oui Serrage des colliers de fixation sur les tuyauteries ¨ oui Pose des fixations et accrochages des tuyauteries ¨ oui Bons sens d’écoulements vers les appareils ¨ oui Pot à boues sur retour PAC ¨ oui Filtre à tamis ¨ oui Vidanges en points bas ¨ oui Bouteille de purge et purgeur automatique sortie PAC ¨ oui Purges d’air en points hauts ¨ oui Installation collecteurs pour passage tubes en dalle ¨ oui Installation distributeur-collecteur pour plancher chauffant ¨ oui Traversées des parois avec fourreaux ¨ oui Étanchéité passages de tuyauteries dans parois ¨ oui Calorifuge des tuyauteries sur tout leur parcours ¨ oui Traceur mise hors gel pour tuyauteries extérieures ¨ oui Protection mécanique sur l’isolant à l’extérieur ¨ oui Étiquetage des appareils ¨ oui Repérage et fléchage tuyauteries de distribution ¨ oui D ’ A C C O M P A G N E M E NT POMPE À CHALEUR géothermique Fiche d’autocontrôle PROGRAMME Repère : __________ « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Émetteurs Plancher chauffant Bons raccordements au distributeur-collecteur ¨ oui Réglages et équilibrage des boucles ¨ oui Fixation correcte des appareils sur les parois ¨ oui Robinets d’isolement sur chaque appareil ¨ oui Présence d’un filtre à air propre ¨ oui Présence d’un régulateur Intégré ou déporté : ____________ ¨ oui Rebouchage des percements de murs et cloisons ¨ oui Radiateurs Fixation correcte des appareils sur les parois ¨ oui Étanchéité des raccords ¨ oui Dispositif de réglage de débit ¨ oui Rénovation Ventilo-convecteurs 107 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Repère : __________ POMPE À CHALEUR géothermique Fiche d’autocontrôle Date : _________ Présence de robinet thermostatique ¨ oui Rebouchage des percements de murs et cloisons ¨ oui Raccordements électriques Vérification de la tension d’alimentation ¨ oui Présence d’un disjoncteur différentiel Valeur de coupure [A] :____________ ¨ oui Disjoncteur courbe D pour la PAC ¨ oui Présence interrupteur de proximité sur PAC ¨ oui Vérifications des sections de câbles ¨ oui Vérifications des isolements ¨ oui Bon serrage des connexions électriques ¨ oui Bon raccordement à la terre ¨ oui Étanchéité des passages de câbles à travers les parois ¨ oui Étiquetage des câbles ¨ oui Repérage des bornes en armoire ¨ oui Régulation Choix des paramètres du régulateur (pente, décalage parallèle, …) ¨ oui Vérification température de départ selon émetteurs ¨ oui Vérification température de départ après appoint ¨ oui Vérification température de retour ¨ oui Poses correctes des sondes de régulation (sonde extérieure, sonde de retour ou/ et de départ d’eau, sonde d’ambiance) ¨ oui Étanchéité des passages de câbles à travers les parois ¨ oui Mise en eau Nettoyage, rinçage de l’installation ¨ oui Remplissage de l’installation ¨ oui Présence d’antigel dans le circuit hydraulique de chauffage ¨ oui Produit antigel formulé Nature : ____________ Volume [l] : ____ ¨ oui Mélange eau + antigel réalisé sur site Nature antigel : ____________ Proportion antigel [%] : ____________ ¨ oui Présence d’antigel dans le circuit hydraulique des capteurs enterrés ¨ oui Produit antigel formulé Nature : ____________ Volume [l] : ____ ¨ oui Mélange eau + antigel réalisé sur site Nature antigel : ____________ Proportion antigel [%] : ____________ ¨ oui Essais Essais sur le circuit de distribution Essais sur l’eau avec P essai = 2 x P service ¨ oui Rénovation Essais sur le circuit capteurs enterrés horizontaux 108 P essai minimale = 10 bar P eau pendant remblaiement= bar Essais sur le circuit sondes géothermiques verticale ¨ oui ¨ oui Essais par l’installateur : Essais de tout le circuit alimentation sondes avec : P essai minimale = 6 bar pendant 30 min ¨ oui DES Essais par le foreur : Essai sonde avant mise en place dans le forage Essai sonde après mise en place dans le forage avant cimentation Essais sonde après cimentation avec : P essai minimale = 6 bar pendant 30 min PROFESSIONNELS Date : _________ Essais sur le forage par le foreur Développement du forage par le foreur (Air lift, développement à la pompe, agents chimiques…) ¨ oui Pompage d’essai de puits (ou essai par paliers) – Au moins 4 paliers de 1h ¨ oui Pompage d’essai de nappe (ou pompage longue durée) De 0 à 8 m3/h, au moins 24h De 8 à 80 m3/h, au moins 72h ¨ oui D ’ A C C O M P A G N E M E NT POMPE À CHALEUR géothermique Fiche d’autocontrôle PROGRAMME Repère : __________ « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE Autres essais par l’installateur Essais plancher : P essai = 2 x P service avec une pression minimale de 6 bar ¨ oui Essais sur la pompe à chaleur ¨ oui Essais sur les émetteurs ¨ oui Réglages Réglages et équilibrage hydraulique ¨ oui Contrôle du bon fonctionnement de l’installation complète ¨ oui Mise en main de l’installation ¨ oui s Figure A. 1.1 : Exemple de fiche d’autocontrôle pour l’installateur Cette fiche est un outil à l’attention de l’entreprise, à utiliser pour contrôler ses propres travaux. Si l’installation a été correctement mise en œuvre, toutes les réponses doivent être « Oui ». Rénovation La liste des points à vérifier dans cet exemple de fiche n’est pas exhaustive. Elle peut être complétée ou modifiée. Certains points peuvent être sans objet (par exemple les éléments relatifs à l’appoint). 109 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE ANNEXE 2 : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ÉLECTRIQUES 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) Rénovation -IB : courant d’emploi en ampère 110 2,72 5,43 57 1,5 2,5 25 35 50 70 86 114 171 285 455 679 1120 1766 2698 3688 5086 6806 43 57 85 142 227 339 560 883 1349 1844 2543 3403 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 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 1017 1361 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 39 65 103 158 216 299 400 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 PROFESSIONNELS 1 DES 500 1000 0,5 0,75 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 GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE (1) Puissance nominale en W (2) Intensité nominale en A Rénovation s Figure A. 2.1 : 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) 111 PROFESSIONNELS section (mm²) P (W) I (A) (2) 0,5 0,75 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 500 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 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 1174 1850 2827 3864 5329 7131 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 PROGRAMME DES (1) D ’ A C C O M P A G N E M E NT « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE 953 1423 2348 (1) Puissance nominale en W (2) Intensité nominale en A Rénovation s Figure A. 2.2 : 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) 112 Coordonnées metteur au point : Ets : Adresse : CP + ville : Coordonnées utilisateur : Nom : Adresse : CP + ville : Attestation de capacité : ________ N° : ______ Date obtention : ____________ Température extérieure [°C] : ____ Marque PAC : ______ Type : ____________ N° série : __________ Complément : ______ Vérification fiche autocontrôle correctement remplie : O/N : PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT Coordonnées installateur : Ets : Adresse : CP + ville : Date : __________ PROGRAMME RAPPORT DE MISE EN SERVICE D’INSTALLATION AVEC PAC GEOTHERMIQUE Repère __________ DES ANNEXE 3 : EXEMPLE DE FICHE DE RAPPORT DE MISE EN SERVICE « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE CIRCUIT HYDRAULIQUE CAPTEURS ENTERRES CIRCUIT HYDRAULIQUE CHAUFFAGE Émetteurs Plancher radiateurs Ventilo-convecteurs Tuyauteries PAC : Diamètre : ______ Présence filtre à tamis O/N : Présence pot à boues O/N : Marque circulateur : Vitesse rotation : Type : ____________ ______ Débit [m3/h] : ______ HMT [mCE] : T° départ PAC : ____ T° retour PAC : Fonctionnement appoint T° sortie O/N : appoint : Soupape de sécurité O/N : ______ Pression de tarage [bar] : Vase d’expansion : Contenance [l] : Pression [bar] : Volume tampon O/N : Volume [l] : ____ Série sur aller O/N : Série sur retour O/N : En parallèle O/N : Ajout glycol O/N : Marque : __________ Nature :__________ % : ____ CIRCUIT FRIGORIFIQUE Nature fluide frigorigène : Masse [kg] : Masse de fluide frigorigène ajoutée [kg] : ____ Mesure SURCHAUFFE Mesure SOUS REFROIDISSEMENT BP [bar] : ____ T° évaporation [°C] : _ T° vapeur sortie évaporateur [°C] : ___ HP [bar] : ____ T° condensation [°C] : T° liquide sortie condenseur [°C] : ___ Fonctionnement vanne inversion cycle O/N : Tension alimentation : (avant mise en route en amont sectionneur général) Mesures compresseur : ____________ (régime retour mini à 30 [°C]) Mesures circulateur 1 Mesures circulateur 2 Tension [V] :____ Disjoncteur protection Intensité [A] :____ Tension [V] :____ Tension [V] : ____ Intensité [A] : ____ Intensité [A] : ____ Rénovation CIRCUIT ELECTRIQUE 113 PROFESSIONNELS D ’ A C C O M P A G N E M E NT DES « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » PROGRAMME Rénovation 114 POMPES À CHALEUR GÉOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL – INSTALLATION ET MISE EN SERVICE RAPPORT DE MISE EN SERVICE D’INSTALLATION AVEC PAC GEOTHERMIQUE Repère __________ Type : ____________ Date : __________ Calibre : __________ OBSERVATIONS : VISA METTEUR AU POINT : VISA UTILISATEUR : Fiche à dupliquer 2 fois : Original dans carnet d’entretien de la PAC, 1 copie pour l’installateur et 1 copie pour l’utilisateur. s Figure A. 3.1 : Exemple de fiche de rapport de mise en service pour une installation de pompe à chaleur géothermique avec capteurs enterrés 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 U nion 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 À CHALEUR GEOTHERMIQUES EN HABITAT INDIVIDUEL INSTALLATION ET MISE EN SERVICE S S S SS S SSSSSSSS RRRR RRRR RR Ces Recommandations professionnelles concernant les installations de pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau de puissance calorifique inférieure à 50 kW destinées au chauffage de l’habitat individuel existant, lors d’une rénovation. Elles traitent des solutions avec pompe à chaleur en substitution de chaudière ou bien de pompe à chaleur avec relève par chaudière existante. Elles fournissent les prescriptions relatives à l’installation et à la mise en service mais également à la mise en main à l’utilisateur en décrivant les informations et conseils à apporter à ce stade. Ces Recommandations portent sur la pompe à chaleur et son appoint éventuel mais aussi sur les composants du circuit hydraulique (disconnecteur, circulateur, volume tampon…) ainsi que sur les émetteurs et la régulation. Elles traitent également des capteurs enterrés horizontaux (en décapage ou en tranchées), des capteurs enterrés verticaux (sondes géothermiques verticales) ainsi que des forages sur nappe aquifère. Elles ne traitent pas des fondations thermoactives. Afin d’aider le professionnel, des fiches d’autocontrôle sont proposées. 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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