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Suivi des systmes combins solaires Guide mthodologique

Novembre 2004 1/51

Suivi des Systmes Solaires Combins

Guide mthodologique

Mise jour 2004

Thomas LETZ

Prambule Les systmes de chauffage solaire, dits "Systmes Solaires Combins" (SSC), car fournissant la

fois du chauffage et de l'eau chaude sanitaire, se diffusent de plus en plus aussi bien en France que

dans plusieurs pays europens.

Exception faite des "PSD" qui ont t abondamment mesurs, les performances relles des SSC

sont mal connues, en France comme dans les autres pays. L'ADEME a entam une valuation

srieuse et objective des SSC disponibles sur le march national.

Le prsent guide a pour but de proposer une mthode de suivi des performances in-situ s'appliquant

la plus grande partie des SSC. Pour cela, deux nouveaux indicateurs sont proposs, afin de

caractriser les SSC en faisant abstraction des paramtres influant sur son fonctionnement qui

varient d'un projet un autre (climat, besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire, surface de

capteurs solaires installs). Aprs dfinition de ces indicateurs, les mesures ncessaires pour y

accder, puis les moyens de les calculer, sont prciss.

Aucun critre de cot n'est pris en compte dans la prsente mthode. En effet, celle-ci ne porte que

sur les performances thermiques des SSC. Il est bien vident que ce critre, ainsi que des critres

complmentaires tels que la dure de vie des matriels, la facilit de pose, la qualit des documents

techniques remis aux installateurs et clients (notice de montage et pose, notice d'entretien et

conseils, certificat de garantie, autres), sont galement prendre en compte lors de la slection

d'un matriel par un client.


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Sommaire Liste des symboles ...............................................................................................................................4

1. Prsentation des systmes combins............................................................................................6

1.1. Gnralits ...........................................................................................................................6

1.2. Classification des systmes..................................................................................................7

1.2.1. Appoint spar / appoint coupl.......................................................................................7

1.2.2. Stockage hydraulique pour le chauffage / stockage en dalle ...........................................7

1.2.3. Chaudire d'appoint spare / brleur intgr..................................................................8

1.2.4. Stockage court terme / stockage intersaisonnier ...........................................................8

2. Objectif d'un suivi in-situ pour l'valuation des performances....................................................9

2.1. Gnralits ...........................................................................................................................9

2.2. Objectifs du guide ..............................................................................................................10

2.3. Grandeurs significatives (analyses et propositions)...........................................................10

2.3.1. Grandeurs usuelles .........................................................................................................10

2.3.1.1. Taux de couverture des besoins ....................................................................................10

2.3.1.2. Productivits..................................................................................................................11

2.3.1.3. Rendements...................................................................................................................11

2.3.2. Commentaires ................................................................................................................11

2.3.3. Taux d'conomie d'nergie (formulation gnrale).......................................................12

2.3.3.1. Taux d'conomie d'nergie thermique .........................................................................14

2.3.3.2. Taux d'conomie d'nergie tendu ...............................................................................14

2.3.4. Nouveaux indicateurs.....................................................................................................14

2.3.4.1. Ressource solaire et besoins..........................................................................................15

2.3.4.2. Fraction Solarisable des Consommations .....................................................................15

2.3.4.3. Equation caractristique d'un systme combin ...........................................................17

3. Equipement de mesures .............................................................................................................18

3.1. Classification des SSC selon le suivi envisag ..................................................................18

3.1.1. SSC avec appoint spar pour le chauffage ...................................................................18

3.1.2. SSC avec appoint coupl pour le chauffage...................................................................19

3.1.3. SSC avec appoint coupl pour le chauffage, et appoint bois divis ..............................19

3.1.4. Grandeurs mesures et localisation des compteurs........................................................19

4. Organigramme de suivi ..............................................................................................................21

4.1. Utilisation de la fraction d'insolation de la station mtorologique la plus proche ...........22

4.2. Utilisation de l'irradiation globale horizontale de la station mtorologique la plus proche

22

4.3. Mesure de l'irradiation dans le plan des capteurs...............................................................22

5. Calcul des besoins conventionnels (chauffage et eau chaude sanitaire) ....................................25

5.1. Besoins de chauffage (mthode simplifie) .......................................................................25

5.2. Besoins de chauffage (cas gnral) ....................................................................................25

5.2.1. Identification des paramtres caractristiques de la maison ..........................................26

5.2.2. Dtermination de la dure de la saison de chauffe.........................................................28

5.2.3. Calcul de la temprature intrieure quivalente.............................................................29

5.2.4. Calcul des besoins de chaleur pour le chauffage ...........................................................30

5.2.5. Indication pour le choix de la temprature de consigne.................................................31

5.2.6. Pnalits pour non respect de la consigne de temprature intrieure ............................32

5.2.7. Cas d'un SSC situ dans le volume chauff ...................................................................32

5.2.8. Cas d'une chaudire et d'un SSC situs dans le volume chauff....................................33

5.2.9. Cas d'un gnrateur bois divis......................................................................................34

5.3. Besoins d'eau chaude sanitaire...........................................................................................35

6. Calcul des consommations conventionnelles (chauffage et eau chaude sanitaire) ....................35

6.1. Pertes de stockage ..............................................................................................................36


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6.2. Pertes de gnration ...........................................................................................................37

6.2.1. Gnrateurs effets Joule ..............................................................................................37

6.2.2. Gnrateurs combustion..............................................................................................37

6.3. Consommations lectriques des auxiliaires .......................................................................38

6.3.1. Chaudire .......................................................................................................................38

6.3.2. Charge ballon ECS.........................................................................................................39

6.3.3. Distribution chauffage....................................................................................................39

6.3.4. Rgulation ......................................................................................................................39

7. Choix d'un systme de rfrence (sans quipement solaire)......................................................39

7.1. SSC appoint chauffage spar fonctionnant effet Joule ...............................................40

7.2. SSC appoint chauffage coupl ........................................................................................40

8. Vrification du bon fonctionnement d'un systme combin : proposition d'une mthode simple

pouvant permettre de dtecter rapidement une drive du systme ....................................................42

8.1. Fonctionnement du capteur................................................................................................43

8.2. Fonctionnement de l'appoint ..............................................................................................46

9. Extrapolation permettant d'obtenir des valeurs annuelles partir de valeurs mensuelles

mesures.............................................................................................................................................47

9.1. Diagramme de fonctionnement mensuel............................................................................47

9.2. Extrapolation annuelle partir de mesures mensuelles .....................................................48

10. Bibliographie..........................................................................................................................51


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Liste des symboles

Symbole Dfinition Unit Ac surface hors tout du champ de capteurs m

Abat surface habitable m

Ass surface de vitrages sud quivalente W/K

BV coefficient de besoins kWh

C consommation kWh

DHreal milliers de degrs-heures calculs avec la temprature intrieure relle kWh

taux d'utilisation des apports gratuits, rendement -

el rendement de la production - distribution d'lectricit pris gal 1/2,58 - E ensoleillement vertical sud kWh/m.j

Eco nergie solaire utile ( = part des besoins couverts par le solaire) kWh

Ecoconso conomie de consommation d'appoint due au solaire kWh

H coefficient de dperditions moyen W/K

I rayonnement solaire sur un plan quelconque en moyenne mensuelle kWh/m.j

Ii puissance surfacique d'apports internes W/m

Njm nombre de jours de chauffage par mois -

P puissance kW

Q besoin, perte kWh

Qc nergie fournie par le capteur solaire kWh

Qh besoins de chauffage mensuels kWh

Qi apports internes kWh

Qinj,h nergie injecte dans le plancher chauffant kWh

Qs apports solaires passifs kWh

Qw besoins deau chaude sanitaire mensuels kWh

temprature C

e temprature extrieure en moyenne mensuelle C

i temprature intrieure C

nc temprature de non-chauffage C W consommation lectrique kWh

t temps de fonctionnement h

Indices aux appoint, auxiliaire

bur chaudire

c capteur solaire

cons consigne

e excdentaire ou extrieur

el lectrique

ext tendu (thermique et lectrique)

f fumes

g gnration

h chauffage

i interne, intrieur

l pertes

m mensuel

mes mesur

p pnalit

real rel


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ref conventionnel, de rfrence

s solaire

sav conomis

st stockage

tho thorique

th thermique

w eau chaude sanitaire

Polices normal valeurs calcules

gras valeurs identifies ou estimes italique valeurs mesures

Valeurs annuelles, valeurs mensuelles :

En gnral, les expressions de bilans indiques peuvent tre calcules sur des priodes annuelles ou

mensuelles, avec les mmes formules. S'il y a ambigut pour les expressions annuelles, on

prcisera en utilisant le symbole plac avant la grandeur concerne.


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1. Prsentation des systmes combins

1.1. Gnralits

Une installation solaire active de chauffage et production d'eau chaude sanitaire, dite

"Systme Solaire Combin" (SSC) par opposition aux chauffe-eau solaires, peut tre

schmatise de la manire suivante (Figure 1) :

1Besoin ECS

Besoin chauffage

Consommation

appointPertes

Production

capteur

2

3

Figure 1 : schma d'une installation solaire combine

un capteur solaire fournit de l'nergie qui va couvrir une partie des besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire.

pour assurer cette fonction, un ensemble de composants tels que circulateurs, ballons de stockage, vannes, rgulateurs est ncessaire. Cet ensemble, que nous appellerons par

commodit "module hydraulique", comporte ncessairement des pertes.

l'appoint pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire peut tre apport de diffrentes manires : soit par une chaudire raccorde au module hydraulique, et qui utilise pour la distribution du

chauffage d'appoint tout ou partie des metteurs de chauffage dj aliments en nergie

solaire (systme "appoint intgr"), soit par des systmes indpendants tels que par exemple

des appareils bois diviss ou des convecteurs lectriques (systme "appoint spar"). Dans

certains cas de plus en plus frquents, l'appoint est directement intgr dans le module

hydraulique, sous la forme d'un brleur fonctionnant gnralement au gaz insr dans le

ballon de stockage.

Une prsentation dtaille de plusieurs systmes combins europens est prsente dans la rfrence

[1]. Une trs grande varit de conception des systmes peut tre rencontre, compte tenu de toutes

les possibilits existant quant au nombre de ballons de stockage, au raccordement de l'appoint, au

mode de distribution pour le chauffage, au mode de production de l'eau chaude sanitaire. Dans le

document [1], les systmes sont classs en fonction de leur mode de gestion de la stratification de la

chaleur dans le ou les ballons de stockage, ainsi que par le mode de couplage de la chaudire

d'appoint. Il s'agit de systmes dits "gnriques", qui peuvent prsenter des variantes dans la ralit.

Nous adopterons ici un mode de classement diffrent, organis sur 4 couples antagonistes,

permettant mieux d'valuer l'instrumentation ncessaire au suivi. Ainsi, un mme systme pourra

relever simultanment de plusieurs catgories.


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1.2. Classification des systmes

1.2.1. Appoint spar / appoint coupl

Figure 2 : schmas d' installations solaires combines ( appoint spar / appoint coupl )

Dans la premire catgorie, l'appoint pour le chauffage est apport de manire compltement

indpendante de la partie solaire. Inversement, dans la deuxime, l'nergie solaire et l'nergie

d'appoint sont injects dans le mme circuit de chauffage. Diffrents modes de couplage sont

possibles, entre l'nergie solaire et l'nergie d'appoint : montage parallle (le circuit de chauffage est

aliment alternativement par l'une ou l'autre), montage srie (la chaudire d'appoint est toujours

irrigue par le fluide de chauffage, avec un prchauffage ventuel en amont par la partie solaire en

cas d'apports suffisants), montage mixte (le circuit de chauffage est aliment partir d'un rservoir

de stockage charg par les capteurs solaires et par la chaudire d'appoint).

1.2.2. Stockage hydraulique pour le chauffage / stockage en dalle

Figure 3 : schmas d' installations solaires combines ( stockage hydraulique pour le chauffage /

stockage en dalle )

L'accumulation de chaleur solaire pour le chauffage peut se faire dans un rservoir plus ou moins

volumineux, ou directement dans des planchers chauffants paisseur accrue (Plancher Solaire

Direct). Dans ce cas, les ballons de stockage ne sont prvus que pour la production d'eau chaude

sanitaire.

ENERGY SUPPLY TRANSFER, STORAGE, CONTROL AND DISTRIBUTION LOAD

S H1


S

A H1 (H2)


M

M

M

M

S

A

H1 (H2)


M

M

M

S A H1 (H2)


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1.2.3. Chaudire d'appoint spare / brleur intgr

Figure 4 : schmas d' installations solaires combines ( chaudire d'appoint spare / brleur

intgr )

Dans la plupart des systmes combins, l'apport d'nergie d'appoint se fait l'aide d'une chaudire

indpendante, connecte de manire classique l'aide de canalisations comportant un circulateur.

Mais dans certains systmes, afin d'aller vers une simplification des raccordements, un brleur,

gnralement gaz et fonctionnant d'ailleurs en condensation, est directement intgr dans le

rservoir de stockage.

1.2.4. Stockage court terme / stockage intersaisonnier

Figure 5 : schmas d' installations solaires combines ( stockage court terme / stockage

intersaisonnier )

La deuxime catgorie ne fait actuellement pas l'objet d'une diffusion importante, mme si quelques

constructeurs, notamment en Suisse, vendent ce type d'installation. Le prsent document ne traitera

pas ce type de systmes combins, et s'attachera uniquement aux systmes dans lesquels la capacit

de stockage pour le chauffage ne couvre au plus que les besoins de quelques jours.


H2

S

A H1

M


H1 (H2)

M

M

M

M

M

S

A


M

M

M

S DHW

H1 (H2)

A


M

S A H1 DHW


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2. Objectif d'un suivi in-situ pour l'valuation des performances

2.1. Gnralits

Les objectifs d'un suivi technique peuvent tre varis :

vrifier le bon fonctionnement d'un systme

valider une mthode de calcul

comparer les systmes combins entre eux

caractriser la performance absolue d'un systme

...

Le premier de ces objectifs consiste tablir si le systme, et en particulier sa rgulation,

fonctionnent conformment ce qui tait prvu initialement, de manire pouvoir y apporter

ventuellement les modifications ou amliorations ncessaires. Pour cela, il est ncessaire de

disposer de moyens d'investigations assez fins, avec non seulement des mesures des tempratures et

des dbits en diffrents points du circuit, permettant de calculer les flux d'nergie, mais galement

les valeurs des tats des diffrents actionneurs (circulateurs, vannes,...). Ces diffrents paramtres

doivent tre scruts avec un pas de temps suffisamment fin - de l'ordre de la minute - pour suivre la

dynamique d'volution du systme. Par contre, il n'est pas forcment utile de mmoriser ces

indications sur un trs long intervalle de temps.

Pour le deuxime objectif, il faut videmment disposer d'une mthode de calcul, qui donne les

valeurs de certaines grandeurs correspondant des grandeurs mesurables. Nous verrons plus loin

que certaines grandeurs d'entre des mthodes de calcul ne sont pas directement mesurables,

comme par exemple les besoins de chauffage, ce qui impose de les calculer partir d'autres

grandeurs mesurables.

Enfin, pour les troisime et quatrime objectifs, il faut dfinir des indicateurs fiables et une

rfrence commune pour les diffrents systmes. En effet, on peut tre tent de caractriser les performances solaires d'un systme par comparaison avec un systme identique ayant une surface

de capteurs solaires nulle. Comme les systmes combins forment souvent un tout cohrent, dans

lequel chaque constructeur a non seulement travaill la partie solaire, mais galement la partie

appoint, travers un choix de composants bien prcis (chaudire d'appoint, rgulation,...), celle-ci

diffre d'un systme combin un autre, rendant par-l mme les comparaisons difficiles. Il faut

donc considrer les systmes combins, non pas comme la juxtaposition d'une partie solaire et d'une

partie appoint, mais bien comme un ensemble homogne indissociable.

Enfin, toujours dans le cadre de ce mme objectif, il faut dfinir ce que sont les besoins de

chauffage et d'eau chaude sanitaire, afin que les grandeurs mesures pour diffrentes maisons

suivies soient comparables. Un suivi technique doit se baser sur l'valuation des besoins rels.

En gnral, pour atteindre les deuxime, troisime et quatrime objectifs, des valeurs agrges

mensuelles sont suffisantes. En effet, les donnes mtorologiques le plus couramment disponibles

sont gnralement prsentes en valeurs mensuelles. D'autres part, pour que les calculs

prvisionnels d'installations solaires restent rapides pour permettre un dimensionnement ais, ils

sont gnralement raliss avec un pas de temps mensuel. Enfin, dans le cadre de tlsuivis

d'oprations individuelles, il semble raisonnable de limiter le nombre de donnes transmises, de

manire garder un cot de tlphone faible. Un transfert mensuel des cumuls des diffrentes

nergies, temps de fonctionnement et donnes mtorologiques semble donc suffisant.


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Cependant, il faut rester conscient du fait que les comparaisons mensuelles auront forcment une

marge d'erreur plus importante que les rsultats obtenus avec un pas de temps plus fin. En effet, les

rsultats obtenus avec un calcul de performances solaires effectu avec des valeurs moyennes des

besoins et des paramtres mtorologiques ne sont pas ncessairement les mmes que ceux qui

seraient obtenus en faisant la moyenne mensuelle de rsultats calculs avec des valeurs journalires.

En effet, les variations journalires disparaissent dans les moyennes mensuelles.

2.2. Objectifs du guide

Ce guide vise rpondre aux deux questions :

Le SSC fonctionne-t-il "correctement" ?

Quelles en sont les performances ?

Pour chacune des 2 questions seront donns la mthodologie, l'instrumentation ncessaire, des

indications sur les cots de la mtrologie et de l'exploitation. Mais en pralable, il importe de

clarifier la signification des indicateurs habituellement utiliss.

2.3. Grandeurs significatives (analyses et propositions)

2.3.1. Grandeurs usuelles

Pour qualifier le fonctionner d'une installation solaire, on peut utiliser un certain nombre

d'indicateurs :

taux de couverture des besoins

productivits

rendements

Cependant ces indicateurs peuvent tre dfinis de plusieurs manires, et se rapporter des dures

diffrentes (mois, anne,...). Il importe donc de bien les prciser, pour savoir de quoi l'on parle.

Dans les paragraphes suivants, nous donnons des dfinitions gnrales, tant bien entendu qu'on

obtiendra des valeurs mensuelles ou annuelles selon les dures correspondant aux grandeurs

retenues.

Il faut noter aussi que ces indicateurs doivent tre manis et interprts avec la plus grande

prudence. En effet, ils doivent toujours tre analyss en tenant compte de multiples paramtres :

localisation du projet, besoins de chauffage et d'eau chaude, dimensionnement de l'installation,...

2.3.1.1. Taux de couverture des besoins

Le taux de couverture des besoins indique quelle part des besoins est couverte par l'nergie solaire.

Il varie beaucoup en fonction de la localisation gographique, sans qu'une valeur faible indique

forcment un mauvais fonctionnement.


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chauffage : Ecoh / Qh

ECS : Ecow / Qw

total : (Ecoh + Ecow) / ( Qh + Qw ) (1)

Ce taux de couverture des besoins est souvent calcul par les logiciels de dimensionnement. Et c'est

souvent la premire question que se posent les personnes intresses. Cependant, il n'est pas

accessible directement la mesure, car les besoins eux-mmes ne sont pas mesurables directement.

2.3.1.2. Productivits

Une productivit est une quantit d'nergie rapporte la surface des capteurs solaires. Trois

productivits diffrentes lies trois localisations diffrentes sur l'installation peuvent tre dfinies :

Productivit en sortie de capteur

Qc / Ac (2)

avec Qc: nergie solaire dans le circuit capteur

Ac : surface des capteurs

Productivit utile

(Ecoh + Ecow) / Ac (3)

Productivit en nergie conomise

(Ecoconsoh + Ecoconsow ) / Ac (4)

De manire gnrale, les productivits donnent une indication trs sommaire des performances

d'une installation. Elles permettent seulement de situer grossirement le fonctionnement d'une

installation.

2.3.1.3. Rendements

A chacune des productivits dfinies ci-dessus correspond un rendement, obtenu en la divisant par

l'ensoleillement incident dans le plan des capteurs.

2.3.2. Commentaires

Les diffrents indicateurs numrs ci-dessus peuvent prendre des valeurs trs diffrentes

d'une installation l'autre, sans pour autant que le systme fonctionne mal. Par exemple,

pour une installation gros besoins de chauffage quipe d'une surface de capteur solaire

rduite, le taux de couverture et le taux d'conomie d'nergie seront faibles, alors que la

productivit sera leve. Comment alors faire la part des choses ?


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Certains indicateurs ne sont pas pertinents et peuvent donner une vision fausse du fonctionnement d'une installation. Ainsi, la productivit en sortie des capteurs donne une

ide de l'nergie solaire "extraite"du capteur, mais elle ne donne aucun renseignement sur la

manire dont cette nergie est "bien" utilise, ou au contraire gaspille.

Par exemple, si le capteur solaire est connect un stockage mal isol, la productivit sera

leve, mais l'nergie solaire sera perdue en grande partie par les parois du ballon de

stockage, et de l'nergie d'appoint sera surconsomme pour compenser cette mauvaise

utilisation.

Figure 6 : la productivit en sortie de capteur n'est pas un indicateur suffisant

Les deux schmas prcdents (Figure 6) illustrent ce phnomne : les deux chauffe-eau

couvrent les mmes besoins annuels. Le capteur solaire du premier fournit 300 kWh de plus

que celui du deuxime. Cependant, la consommation d'appoint y est aussi plus importante (+

340 kWh). Ceci est d la moins bonne isolation du ballon de stockage. Si on compare la

productivit en sortie de capteurs, on conclut que le premier chauffe-eau est plus performant

que le second, alors qu'en ralit, c'est le deuxime qui procure l'conomie maximale. Et

c'est bien cette dernire grandeur qui intresse le plus l'utilisateur.

La question laquelle doit rpondre un suivi, outre bien videmment celle de savoir si le systme ne prsente pas de dysfonctionnements, est : quelle est l'conomie ralise par le systme combin ?

2.3.3. Taux d'conomie d'nergie (formulation gnrale)

Pour rpondre cette question, il faut dfinir un systme de chauffage et de production d'ECS de

rfrence assurant le mme service (c'est--dire procurant le mme confort aussi bien en chauffage

qu'en eau chaude sanitaire), calculer la consommation de ce chauffage de rfrence, et dterminer

l'nergie conomise par rapport cette rfrence grce au systme combin.

Les deux schmas suivants (Figure 7 et Figure 8) illustrent les bilans thermiques du SSC tudi et

du systme de rfrence, qui couvre les mmes besoins Qh et Qw que le systme rel.

2600 kWh

1870 kWh

rendement ballon = 60 %pertes = 1790 kWh

200 l/j 50C330 jours /an2680 kWh

2300 kWh

1530 kWh

rendement ballon = 70 %pertes = 1150 kWh

200 l/j 50C330 jours /an2680 kWh


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Systme combin

systme combin solaire

chaudire

Qw

Qh

Caux

Ql

Ac . Ic

capteur

Ws

Figure 7 : bilan thermique d'un SSC

Le bilan thermique du systme combin s'crit :

Caux + Ac . Ic = Qh + Qw + Ql (5)

Dans ce bilan, les pertes sont videmment bien plus importantes que dans le cas de rfrence,

puisqu'elles intgrent les pertes du capteur solaire, et en particulier l'irradiation excdentaire dfinie

plus bas.

Systme de rfrence

systme de rfrence

chaudire Qh

Qw

Cref

Ql,ref

ballon ECS

Wref

Figure 8 : bilan thermique du systme de rfrence

Le bilan thermique du systme de rfrence s'crit :

Cref = Qh + Qw + Ql,ref (6)

Le taux d'conomie d'nergie Fsav est dfini par :

rfrence de nonsommatioCSSC du nonsommatioC - 1

rfrence de onConsommaticonomise onConsommati Fsav == (7)

Cette dfinition gnrale du taux d'conomie d'nergie peut se dcliner de plusieurs manires. En

effet, nous sommes rests vagues dans la prsentation prcdente quant ce qu'inclut la

consommation.


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Elle peut ne prendre en compte que l'nergie thermique consomme, ou inclure galement les

consommations lectriques auxiliaires ncessaires pour faire fonctionner le systme (circulateurs,

vannes, rgulation,).

Enfin, le SSC tudi peut procurer un confort diffrent du systme de rfrence (temprature

intrieure infrieure certains moments la consigne fixe, aussi bien pour le chauffage que pour

l'eau chaude sanitaire). Cette diffrence peut tre prise en compte travers des fonctions de pnalit

[3]. Cette dernire approche ne sera pas retenue ici, car elle fait appel une valuation prcise et

dtaille de critres de confort, qui peut tre ralise par simulations, mais qui ne peut tre

facilement mesure.

2.3.3.1. Taux d'conomie d'nergie thermique

Le taux d'conomie d'nergie thermique Fsav,th est dfini par :

CC - 1 F

ref

auxth,sav = (8)

o : Cref reprsente la consommation thermique conventionnelle sans solaire Caux reprsente la consommation thermique d'appoint du Systme Solaire Combin tudi

2.3.3.2. Taux d'conomie d'nergie tendu

Le taux d'conomie d'nergie tendu Fsav,ext intgre la consommation lectrique des auxiliaires. Pour pouvoir prendre en compte dans une formule unique des kWh thermiques et des kWh lectriques,

on multiplie ces derniers par un coefficient de transformation en nergie primaire, qui correspond

l'inverse du rendement moyen de la production - distribution d'lectricit el.

W C

W C

1 F

el

refref

el

saux

ext,sav

+

+

= (9)

avec Ws : consommation des auxiliaires pour le SSC

Wref : consommation des auxiliaires pour le systme de rfrence

el : rendement de la production - distribution d'lectricit

Cela dit, un chiffre unique donnant l'conomie annuelle de consommation ou le taux d'conomie

d'nergie n'est pas trs significatif, s'il est prsent de manire isole. Il faut le comparer la

ressource solaire disponible. C'est pourquoi nous utiliserons l'approche suivante.

2.3.4. Nouveaux indicateurs

NB : L'approche prsente ici est nouvelle. Elle a t labore dans le cadre de la tche 26 du

programme SHC de l'Agence Internationale de l'Energie [8].


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2.3.4.1. Ressource solaire et besoins

Pour les systmes combins plus encore que pour les chauffe-eau solaires, les besoins et la

ressource solaire sont dcals d'environ 6 mois. Les deux figures suivantes illustrent ce phnomne

(Figure 9 et Figure 10).

Figure 9 : valeurs moyennes mensuelles de l'irradiation sur un plan orient au sud

et inclin d'un angle gal la latitude du lieu [1]

Figure 10 : exemple des variations mensuelles des besoins en chauffage

et pour l'eau chaude sanitaire dans une maison bien isole en France [1]

Le fonctionnement et les performances d'un systme combin vont donc dpendre trs fortement de

ces deux paramtres.

2.3.4.2. Fraction Solarisable des Consommations

Si on superpose sur le mme diagramme les courbes reprsentant l'irradiation totale incidente sur le

capteur solaire et la consommation de l'installation conventionnelle, trois zones apparaissent (Figure

11) :

- L'intersection entre les deux domaines prcdents reprsente l'irradiation totale valorisable, (en phase avec les consommations), ou inversement la part des

consommations qui peuvent tre substitues par l'nergie solaire (Cref,s)


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- Une partie des consommations dpasse l'irradiation disponible en hiver. Nous

l'appellerons Consommation excdentaire (Cref,e) - Inversement, en t, l'irradiation dpasse de beaucoup les consommations. Nous

appellerons cette part Irradiation excdentaire (AcIc,e)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Jan Fv Mar Avr Mai Jun Jul Ao Sep Oct Nov Dc

(kWh) Irradiation excdentaire

Consommation excdentaire exexexcdentaireexcdentairConsommation substituable substituablesolarisable

Irradiation totale

Consommation totale

Figure 11 : dfinition de la Fraction Solarisable des Consommations FSC

La Fraction Solarisable des Consommations (FSC) est dfinie par le rapport Cref,s / Cref. Elle reprsente la proportion des consommations de chauffage et d'eau chaude qui sont "en phase" avec

l'nergie solaire disponible.

FSC

+=

Plus prcisment, FSC est calcul l'aide de la formule suivante :

=

12

1

ref

12

1

cc ref

C

)IA ,Cmin(

FSC (10)

o : Cref reprsente la consommation mensuelle conventionnelle sans solaire (kWh). C'est la

quantit d'nergie qu'aurait consomme la mme maison, avec les mmes besoins d'eau

chaude sanitaire, quipe d'une installation de chauffage et production d'eau chaude sanitaire

de rfrence.

Ac reprsente la surface de capteurs solaires (m) Ic reprsente l'irradiation mensuelle globale dans le plan des capteurs (kWh/m)

Par dfinition, FSC est infrieur 1. Une valeur leve de FSC indique un systme combin qui

tend tre surdimensionn. Pour une surface de capteurs solaires nulle, on a bien videmment FSC

= 0.

N.B. : Cette approche n'est pertinente que pour les systmes dont la capacit de stockage est

l'chelle de la journe. Les systmes stockage inter-saisonnier ne peuvent pas tre traits par une

telle approche, puisque le principe est justement de dcaler les excdents de ressource solaire

disponible en t pour couvrir les besoins d'hiver.


Novembre 2004 17/51

Avec cette formulation, les schmas des deux systmes se prsentent ainsi (Figure 12 et Figure 13):

Systme combin

Figure 12 : bilan thermique d'un SSC

Systme de rfrence

systme de rfrence

chaudire Qh

Qw

Cref

Cref,e

Cref,s

Ql,ref

ballon ECS

Wref

Figure 13 : bilan thermique du systme de rfrence

La qualit d'un systme combin va dpendre de sa capacit transformer l'irradiation valorisable Cref,s en conomies d'nergie Csav = Cref Caux .

2.3.4.3. Equation caractristique d'un systme combin

Voyons maintenant comment ce nouveau paramtre peut tre utilis.

Si on porte sur un diagramme, comportant en abscisse le paramtre FSC et en ordonne le

paramtre Fsav, les points reprsentatifs d'un mme SSC placs dans diffrentes maisons, et localiss

dans des climats diffrents, on obtient un nuage peu dispers d'allure parabolique (Figure 14).

systme combin solaire

chaudire

Qw

Qh

Caux

Ql

Ac . Ic Ac.Ic,e

Cref,s

capteur

Ws


Novembre 2004 18/51

y = 0.195x2 + 0.360x + 0.210

R2 = 0.973

y = 0.048x2 + 0.367x + 0.208

R2 = 0.982

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

FSC

Fsav,therm

Fsav,ext

Figure 14 : courbes caractristiques d'un SSC

On peut alors donc caractriser un systme combin par une seule formule, valable quel que soit le

climat, les besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire et le dimensionnement du systme :

Fsav = ( a + b . FSC + c . FSC ) (11)

o : a, b, et c sont 3 coefficients caractristiques du systme

Une prsentation plus dtaille et des validations de ce concept sont donnes dans la rfrence [8].

Il est d'ailleurs possible de diminuer encore la dispersion des points en introduisant un terme

correctif supplmentaire not SC. Il s'agit d'un coefficient correctif de stockage, fonction du rapport

entre le volume de stockage et la surface de capteurs solaires.

3. Equipement de mesures

3.1. Classification des SSC selon le suivi envisag

3.1.1. SSC avec appoint spar pour le chauffage

Cette catgorie contient les SSC avec un chauffage d'appoint fourni par des appareils lectriques

diviss ou un pole bois (ou quivalent). Il est presque impossible de mesurer correctement

l'nergie utilise ou fournie par un pole bois. Ainsi la mesure peut seulement tre faite avec un

chauffage d'appoint lectrique. Mais naturellement, ces SCS pourront galement tre vendus avec

du bois en tant qu'nergie d'appoint pour le chauffage.


Novembre 2004 19/51

3.1.2. SSC avec appoint coupl pour le chauffage

Dans cette catgorie, on trouve deux variantes :

- Les SSC avec un brleur intgr dans le ballon de stockage, o il est impossible de mesurer la sortie de l'appoint

- Les SSC avec une chaudire d'appoint spare, qui peut tre : o Une chaudire bois. Dans ce cas, il est presque impossible de mesurer l'nergie l'entr de

la chaudire : l'estimation prcise du pouvoir calorifique du bois brl est difficile, du fait

des variations d'humidit.

o Une chaudire lectrique, gaz ou fuel. Dans ce cas, la mesure peut tre faite l'entre ou la sortie de la chaudire.

3.1.3. SSC avec appoint coupl pour le chauffage, et appoint bois divis

Il peut arriver que l'utilisateur installe, en plus du SSC appoint coupl qui est cens couvrir

l'intgralit des besoins de chauffage, un appareil bois divis (pole, chemine avec insert,).

Cette configuration peut tre rencontre lorsque l'installation comporte un appoint centralis

coteux (cas d'une chaudire lectrique), et que dans ce cas, l'utilisateur veuille conomiser sur la

dpense d'appoint, ou lorsque l'utilisateur souhaite bnficier de l'agrment apport par cet appareil

bois en complment de l'appoint principal apport par le SSC. Comme la mesure de la

contribution au chauffage de cet appareil est impossible, il faut assimiler les apports thermiques de

cet appoint bois des apports internes gratuits.

Compte tenu de l'usage alatoire de cet quipement complmentaire, les mesures ne pourront tre

fates valablement que si la boucle de distribution de chauffage ragit rapidement une variation

d'apports internes, c'est--dire dans le cas d'metteurs sans inertie (planchers chauffants exclus)

avec thermostat intrieur.

3.1.4. Grandeurs mesures et localisation des compteurs

Le Tableau 1 et la Figure 15 donne la liste des mesures d'nergie ncessaires et la localisation des

compteurs, selon le type de SSC tudi, en utilisant la classification labore dans la Tche 26 [1].

Type Entre

chaudire

appoint (1)

Sortie

chaudire

appoint (1')

ECS

(2)

Boucle

chauffage

(3)

Circuit

capteurs

solaires (4)

n de systme

SSC avec appoint

spar pour le

chauffage

Compteurs lectriques pour les

convecteurs et le ballon d'eau chaude

oui oui oui 1

SSC avec un

brleur intgr

dans le ballon de

stockage

Compteur de fuel ou de gaz

oui oui oui 5; 6; 7; 8; 15

SSC avec appoint

par chaudire

bois

oui oui oui oui 11; 12; 13; 14

SSC avec appoint

coupl pour le

chauffage

Compteur fuel

ou gaz ou oui ou lectrique

oui oui oui 2; 3; 4; 9; 10; 11; 12; 14; 16;

17; 18


Novembre 2004 20/51

+ tempratures intrieure et extrieure, irradiation dans le plan des capteurs solaires Lgende : obligatoire, optionnel. ("oui" signifie "un compteur de chaleur est ncessaire")

Tableau 1 : Mesures d'nergie requises

Figure 15 : Localisation des compteurs

Le choix entre les 2 possibilits 1 et 1' sera fait selon les limites du systme vendu par le fabricant :

si un gnrateur d'appoint est fourni ou recommand par le constructeur du SSC, l'nergie d'appoint

devrait tre mesure l'entre de la chaudire (1). En revanche, si une chaudire existante est

utilise, ou si une chaudire bois est utilise, ou si la chaudire d'appoint ne peut pas tre considre

comme faisant partie du SSC, l'nergie d'appoint sera mesure la sortie de la chaudire.

ENERGY SUPPLY TRANSFER, STORAGE,CONTROL AND DISTRIBUTION

LOAD

System

C1

C2

C3C4


LOAD

System

C1'

C2

C3C4


Novembre 2004 21/51


LOAD

System

C1 or C1'

C2

C3C4

Figure 16 : Localisation des compteurs

Le Tableau 2 donne la liste des grandeurs mesures :

Symbole Signification Unit Localisation Caux consommation d'appoint kWh 1 ou 1' Ic irradiation solaire dans le plan des capteurs kWh/m dans le plan des capteurs Qw

* besoin d'eau chaude sanitaire kWh 2 Qinj,h nergie injecte dans le circuit de chauffage kWh 3 Wel consommation d'lectricit des auxiliaires kWh Qc nergie fournie par le capteur solaire kWh 4

i temprature intrieure C

e temprature extrieure C

t dure de fonctionnement des pompes h

Qs,inj,h nergie solaire injecte dans le circuit de chauffage kWh

Qaux,inj,h nergie appoint injecte dans le circuit de chauffage kWh

Lgende : obligatoire, optionnel. Tableau 2 : Donnes mesures

Pour le calcul de Caux, on utilise le Pouvoir Calorifique Infrieur dans le cas du gaz ou du fuel.

4. Organigramme de suivi

Les organigrammes prsents dans les Figure 17 et Figure 18 synthtisent la dmarche adopte pour

analyser les mesures ralises sur un SSC, afin de dterminer les paramtres FSC, Fsav,th et Fsav,ext.

Les grandeurs mesures sont encadres en gras, les donnes du projet sont en gris et les calculs

effectus sont indiqus dans les cadres normaux.

La premire tape consiste calculer les valeurs des irradiations mensuelles disponibles dans le

plan des capteurs solaires, ainsi que sur un plan vertical sud. Cette dernire quantit est ncessaire

pour valuer les apports solaires passifs travers les vitrages. Pour cela, on suit la mthode des

rgles Th-BV [9], dans lesquelles des indications sont donnes pour calculer la Surface Sud

quivalente. L'valuation des irradiations est faite diffremment, selon la donne d'ensoleillement

disponible.

La deuxime tape consiste dterminer les caractristiques thermiques relles de la maison, afin

de pouvoir calculer les besoins de chauffage conventionnels. Il s'agit des besoins de chauffage de la

mme maison quipe du systme de chauffage de rfrence, chauffe dans les mmes conditions

(mmes conditions climatiques (tempratures extrieures, ensoleillement), mme saison de

chauffe).


Novembre 2004 22/51

La troisime tape consiste calculer les consommations mensuelles de rfrence.

La dernire tape consiste calculer les paramtres caractristiques du SSC.

4.1. Utilisation de la fraction d'insolation de la station mtorologique la plus

proche

Si aucune mesure d'irradiation n'est ralise sur site, on peut utiliser la fraction d'insolation ou la

dure d'insolation fournie par la station mtorologique la plus proche (Figure 17). Les irradiations

correspondantes dans le plan des capteurs et sur un plan vertical sud sont calcules en tenant compte

du masque cr par les obstacles lointains, en suivant la mthode dtaille dans l'annexe 9 du guide

mthodologique de 2001.

4.2. Utilisation de l'irradiation globale horizontale de la station mtorologique

la plus proche

Si aucune mesure d'irradiation n'est ralise sur site, on peut utiliser galement l'irradiation globale

horizontale fournie par la station mtorologique la plus proche (Figure 17). Les irradiations

correspondantes dans le plan des capteurs et sur un plan vertical sud sont calcules en tenant compte

du masque cr par les obstacles lointains, en suivant la mthode dtaille dans l'annexe 9 du guide

mthodologique de 2001.

4.3. Mesure de l'irradiation dans le plan des capteurs

Si l'irradiation est mesure dans le plan des capteurs, l'irradiation sur un plan vertical sud est

value partir de cette donne (Figure 18). Pour cela, on utilise une procdure itrative visant

estimer la fraction d'insolation qui conduit une valeur calcule de l'irradiation dans le plan des

capteurs identique la valeur mesure, en prenant en compte le masque cr par les obstacles

lointains. A partir de cette fraction d'insolation, on calcule l'irradiation verticale sud..


Novembre 2004 23/51

Figure 17 : organigramme d'exploitation des mesures (fraction d'insolation ou global horizontal

connus)

Surface Sud

quivalente Identification du

coefficient H*

5.2.1

Energie injecte

dans le circuit de

chauffage

Besoins de chauffage

5.2.4

Temprature

intrieure de

consigne

Temprature

intrieure

moyenne

Temprature

extrieure

moyenne

Fraction

d'insolation ou

irradiation

globale

Consommations

mensuelles de rfrence

6

Masque

Besoins en

nergie pour l'eau

chaude sanitaire

Irradiation mensuelle

disponible dans le plan

des capteurs

Surface de

capteurs

solaires

Taux de Consommation

Substituable

2.3.4.2

Consommation annuelle

de rfrence

Consommation

d'appoint

Taux d'Economie

d'Energie thermique

2.3.3.1


verticale Sud

Surface habitable,

coefficient

d'apports internes

Mesures Calculs Donnes du projet

Lgende :

Energie solaire mensuelle


des capteurs

Saison de chauffe

5.2.2

Consommation

lectrique des

auxiliaires

Consommation lectrique

annuelle de rfrence

des auxiliaires 5.3

Taux d'Economie

d'Energie tendu

2.3.3.2


Novembre 2004 24/51

Figure 18 : organigramme d'exploitation des mesures (irradiation mensuelle connue)

Surface Sud

quivalente Identification du

coefficient H*

5.2.1

Energie injecte

dans le circuit de

chauffage

Besoins de chauffage

5.2.4

Temprature

intrieure de

consigne

Temprature

intrieure

moyenne

Temprature

extrieure

moyenne

Surface habitable,

coefficient

d'apports internes

Saison de chauffe

5.2.2

Irradiation

mensuelle

disponible dans

le plan des

capteurs

Masque

Fraction d'insolation

Surface de

capteurs

solaires


verticale Sud

Energie solaire mensuelle


des capteurs

Consommations

mensuelles de rfrence

6

Besoins en

nergie pour l'eau

chaude sanitaire

Taux de Consommation

Substituable

2.3.4.2

Consommation annuelle

de rfrence

Consommation

d'appoint

Taux d'Economie

d'Energie thermique

2.3.3.1

Mesures Calculs Donnes du projet

Lgende :

Consommation

lectrique des

auxiliaires

Consommation lectrique

annuelle de rfrence

des auxiliaires 6.3

Taux d'Economie

d'Energie tendu

2.3.3.2


Novembre 2004 25/51

5. Calcul des besoins conventionnels (chauffage et eau chaude sanitaire) Les besoins de chauffage dpendent de nombreux paramtres, dont certains chappent toute

valuation :

- dperditions de la maison : elles dpendent non seulement des matriaux choisis, mais aussi de la qualit de leur pose. Dans certains cas, la pose n'est pas termine lorsque les occupants

rentrent dans la maison. Cette situation se rencontre dans les chantiers o l'occupant ralise

les travaux lui-mme ;

- choix de la temprature de confort, et par consquent dure de la saison de chauffe ; - modulation spatiale et temporelle de cette temprature (zonage, programmation) ; - comportement des occupants (ouverture des fentres, utilisation des volets et des dispositifs

de ventilation)

Dans le cas dun suivi sur site, il est donc impossible dvaluer les besoins de chauffage partir

dun quelconque calcul thorique a priori. Il faut utiliser des valeurs mesures (Figure 19). Deux

situations se prsentent, selon que le btiment ne participe pas ou participe au stockage de la chaleur

distribue par le rseau de chauffage, ou dans le cas ou tout ou partie du SSC est situe dans le

volume chauff.

5.1. Besoins de chauffage (mthode simplifie)

Dans le cas d'une maison quipe d'un systme de chauffage sans inertie ou pouvant tre considr

comme tel (rseau de radiateurs, murs chauffants ou planchers chauffants dalle mince), et sous

rserve que la rgulation de chauffage puisse tre considre comme parfaite (c'est--dire que la

quantit d'nergie de chauffage injecte dans la boucle de chauffage soit exactement celle

ncessaire pour compenser les dperditions, dduction faite des apports gratuits rcuprs, afin de

maintenir la temprature ambiante intrieure la valeur choisie), on pourra assimiler les besoins de

chauffage l'nergie injecte dans la boucle de chauffage.

L'identification des paramtres caractristiques du btiment, la dtermination de la dure de la

saison de chauffe et de la temprature intrieure de consigne ne sont alors pas ncessaires.

5.2. Besoins de chauffage (cas gnral)

Cette situation correspond au cas o la rgulation permet dinjecter plus dnergie que ncessaire

un moment donn, afin de rduire la consommation ultrieure. Cest typiquement le cas des

planchers solaires, dans lesquels la temprature ambiante de consigne est augmente de quelques

degrs lorsque de lnergie solaire est disponible, afin de stocker cette dernire dans la dalle

chauffante paisse et de rduire le recours ultrieur lappoint.

Le calcul des besoins conventionnels passe alors par une procdure plusieurs tapes :

L'identification des paramtres caractristiques de la maison

La dtermination de la dure de la saison de chauffage

Le calcul des besoins de chauffage


Novembre 2004 26/51

Figure 19 : implantation et reprage des compteurs

5.2.1. Identification des paramtres caractristiques de la maison

L'approche prsente ici est base sur la Rglementation Thermique 2000 [6]. Les bilans dtaills

ci-dessous sont des bilans mensuels.

Pour un mois chauff intgralement, le besoin de chauffage Qh est dfini en fonction d'une

temprature intrieure quivalente ieq et de la temprature extrieure e par la formule suivante :

Qh = H . (ieq e ) . 0,024 . Njm . (Qs + Qi ) (kWh) (12)

avec Qs : apports solaires (kWh)

Qi : apports internes (kWh)

H : coefficient de dperdition moyen (W/K) : taux d'utilisation des apports de chaleur Njm : nombre de jours du mois

Les apports solaires peuvent tre calculs partir de la surface sud quivalente Ass, de l'ensoleillement moyen vertical sud E et du nombre de jours considr Njm par la formule :

Qs = Ass . E . Njm (13)

Les apports internes sont estims partir de la surface habitable Abat et d'un coefficient de

proportionnalit Ii (apports internes journaliers en kWh par m de surface habitable) par la formule :

Qi = Ii . Abat . Njm (14)


Novembre 2004 27/51

L'quation (12) montre que la connaissance des 3 paramtres caractristiques de la maison H, Ass et Ii est ncessaire pour calculer les besoins de chauffage thoriques de la maison.

Nous prsentons ci-dessous une mthode d'identification de ces paramtres.

A l'aide d'un compteur de chaleur, on peut mesurer l'nergie envoye dans un circuit radiateurs ou

plancher chauffant Qinj,h. (Si le chauffage est assur par deux metteurs diffrents, l'un pour la

partie solaire et l'autre pour l'appoint, Qinj,h regroupera bien videmment les deux quantits

d'nergie correspondantes).

Cette nergie Qinj,h vient en complment des apports gratuits (apports solaires passifs et apports

internes) pour couvrir les dperditions. La temprature intrieure observe, et les degrs-heures

rels DHreal calculs partir de celle-ci, sont la rsultante de la contribution de ces trois sources

d'nergie.

On aura donc :

H* . DHreal = Qinj,h + Qs + Qi (15)

avec Qs : apports solaires passifs (kWh)


DHreal : milliers de degrs-heures rels, calculs avec la temprature intrieure relle H* : coefficient de dperdition moyen intgrant les pertes de distribution

Comme l'nergie injecte dans le rseau de chauffage Qinj,h intgre les pertes au dos des metteurs

de chaleur et les pertes de distribution en aval du compteur de chaleur, le coefficient H* dtermin par la mthode d'identification prcdente tient compte galement de ces pertes au dos des

metteurs et de distribution. Il est donc lgrement suprieur au coefficient de dperdition moyen

rel H. Il faudra s'en souvenir dans le calcul de la consommation de chauffage, et ne pas ajouter une

deuxime fois ces pertes.

Si on raisonne l'chelle du mois, on aura :

Qinj,h = H* . DHreal - ( Ass . E + Ii . Abat ) . Njm (16)

La premire tape de l'valuation des besoins de chauffage consiste donc trouver la valeur relle

des trois paramtres caractristiques de l'habitation (H*, Ass et Ii), qui vont minimiser l'cart entre l'nergie injecte calcule l'aide de la formule 16 et l'nergie injecte mesure Qinj,h. Ceci se fait en

recherchant la valeur minimale de l'cart quadratique moyen entre les deux sries de donnes

mensuelles. Dans cet ajustement, Njm reprsente le nombre de jours d'un mois, DHreal reprsente la

valeur mensuelle des degrs-heures intgrs partir de la temprature intrieure rellement

observe, E reprsente la valeur mensuelle de l'ensoleillement vertical sud, mesur sur site ou

obtenu partir des donnes mesures la station mtorologique la plus proche. Pour ce calcul, les

mois de dbut et de fin de saison de chauffe, qui sont en gnral incomplets, ne sont pas pris en

compte.

En thorie, les trois paramtres H*, Ass et Ii devraient tre identifis, car ils refltent tous les trois la fois le bti rel, le comportement des usagers, et le niveau d'quipement. C'est d'ailleurs

l'approche qui a t utilise dans le projet Thermie 75 maisons PSD [7]. Cependant, il est un peu

hasardeux de vouloir identifier 3 paramtres partir de sries comportant 5 7 couples de donnes

mensuelles.


Novembre 2004 28/51

C'est pourquoi une alternative plus simple est propose ici : elle consiste calculer sur plans le plus

prcisment possible la Surface sud Equivalente Ass, utiliser le coefficient conventionnel d'apports internes pour les logements Ii = 96 Wh/j.m et identifier uniquement le coefficient H* qui permet le meilleur ajustement des mesures.

Analyse de sensibilit

Dans la procdure d'identification, une erreur dans l'valuation Ass et Ii est compense par un ajustement diffrent du coefficient H*.

Ainsi, une variation de 50 % du coefficient Ii conduit des variations relatives des coefficients FSC et Fsav de l'ordre de 1 %, et de 2 % pour le rapport Fsav / FSC.

De mme, une variation de 50 % du coefficient Ass conduit des variations relatives des coefficients FSC et Fsav infrieures 2 %, et infrieure 3 % pour le rapport Fsav / FSC.

Ces faibles variations autorisent utiliser la mthode d'identification simplifie prsente ci-dessus.

5.2.2. Dtermination de la dure de la saison de chauffe

Pour calculer le besoin de chauffage, il faut connatre la date de mise en route et d'arrt de celui-ci.

On pourrait tre tent d'utiliser le mode de calcul dcrit dans la Rglementation Thermique 2000

[6]. Cependant, cette manire de procder ne donnerait qu'une dure conventionnelle, ne tenant pas

compte du comportement rel de l'occupant. L'idal pour l'exploitation d'un suivi est donc de se

faire communiquer par l'occupant de la maison les dates de mise en route et d'arrt du chauffage. Si

ceci s'avre impossible, la mthode suivante peut tre utilise. Elle est base sur la notion de

signature chauffage. Celle-ci peut tre dfinie comme la droite caractrisant les consommations de

chauffage en fonction de l'cart temprature intrieure - temprature extrieure.

Si on trace un graphique ayant en abscisse cet cart et en ordonne l'nergie totale injecte dans

l'metteur de chauffage, on observe que les points sont assez correctement aligns. La droite de

rgression obtenue partir de ces points coupe l'axe des abscisses en un point reprsentatif de la

temprature extrieure de non-chauffage nc. Pour dterminer le jour correspondant cette temprature extrieure, on procde de la manire suivante :

dtermination des deux mois conscutifs dont les tempratures extrieures moyennes,

supposes atteintes au 15 du mois, encadrent nc

en supposant une variation linaire de la temprature extrieure entre ces deux dates,

dtermination du jour dont la temprature extrieure correspond nc.

Le calcul est fait sparment pour le dbut et la fin de la saison de chauffe, car le comportement des

usagers n'est pas forcment identique aux deux extrmits de celle-ci.


Une variation de 15 jours en plus ou en moins en dbut ou en fin de saison de chauffe entrane

variations relatives des coefficients FSC et Fsav / FSC de l'ordre de 1 %, et infrieure 2 % pour

Fsav.

Ces faibles variations autorisent utiliser la mthode d'identification simplifie prsente ci-dessus.


Novembre 2004 29/51

5.2.3. Calcul de la temprature intrieure quivalente

En toute rigueur, le calcul de la temprature quivalente doit tenir compte de trs nombreux

paramtres :

La temprature de consigne en occupation,

La temprature de consigne en rduit de nuit,

La temprature de consigne en rduit de week-end,

Les dures de rduit

La capacit thermique du btiment,

Le coefficient de dperditions

Etc

Ce calcul est trs complexe et fait intervenir des paramtres qui peuvent thoriquement tre

calculs, mais dont on n'est pas trs sr que la valeur calcule correspond forcment la ralit. En

toute rigueur, certains de ces paramtres devraient tre identifis, de manire analogue ce qui a t

propos pour le coefficient de dperdition H.

D'autres paramtres, en particulier les premiers, peuvent tre modifis par l'occupant, ce qui rendrait

alors trs difficiles l'interprtation des mesures. Il faut donc rduire la marge de manuvre de l'occupant, en lui imposant pendant la dure des mesures de choisir une temprature intrieure de consigne constante i, sans rduits. Dans ce cas, la temprature intrieure quivalente ieq est gale la temprature de consigne choisie

par l'occupant i,cons, augmente des variations spatiales vs et temporelles vt lies aux types d'metteurs de chauffage et la qualit de la rgulation.

ieq = i,cons + vs + vt (17)

Comme indiqu plus haut, la consommation de rfrence doit tre calcule pour un systme de

rfrence procurant le mme confort. Donc si le SSC utilise un plancher chauffant, la rfrence sera

galement quipe d'un plancher chauffant. De mme, si le SSC a des metteurs ponctuels de type

radiateurs, la rfrence sera galement quipe d'metteurs ponctuels.

Compte tenu de ces considrations et partir des indications donnes dans la Rglementation

Thermique 2000 [6], les valeurs suivantes sont retenues pour les diffrents metteurs (Tableau 3) :

Emetteur Variation spatiale (K) Variation temporelle (K) Plancher chauffant 0 0,9

Autres (radiateurs, convecteurs) 0,5 1,2

Tableau 3 : Variations spatiales et temporelles par type d'metteur


Novembre 2004 30/51


Une baisse de la temprature de consigne i,cons de 1 degr entrane une augmentation relative du coefficient FSC de 3 4 %, une baisse relative du coefficient Fsav de l'ordre de 5 % et une baisse

relative du coefficient Fsav / FSC de 8 %.

Inversement, une hausse de la temprature de consigne i,cons de 1 degr entrane une baisse relative du coefficient FSC de 2 4 %, une hausse relative du coefficient Fsav de l'ordre de 5 % et une

hausse relative du coefficient Fsav / FSC de 8 %.

On constate donc que le choix de la temprature de consigne de rfrence a une influence assez

sensible sur les valeurs des trois coefficients.

5.2.4. Calcul des besoins de chaleur pour le chauffage

Aprs dtermination des paramtres caractristiques, les besoins de chauffage Qh sont calculs

l'aide de la formule 12. Pour les mois incomplets (premier et dernier mois de la saison de chauffe),

le nombre de jour considr dans la formule 12 est celui dtermin au paragraphe 4.2.2.

est le taux d'utilisation des apports gratuits. Il est fonction du rapport apports gratuits/dperditions

not , et de la constante de temps, , caractrisant l'inertie thermique intrieure de l'espace chauff :

= (Qs + Qi ) / (H* . (ieq e ) . 0,024 . Njm) (18)

= ( + 16 ) / ( + 32 ) si = 1

)16/2(

)16/1(

1

1

+

+

= si 1 (19)

est donn par la relation :

= Cm / H (20)

avec Cm : capacit thermique quotidienne qui dpend de la classe d'inertie, donne dans le

Tableau 4 :

Classe d'inertie Capacit quotidienne Cm

Trs lgre 80 / 3,6 . Abat

Lgre 110 / 3,6 . Abat

Moyenne 165 / 3,6 . Abat

Lourde 260 / 3,6 . Abat

Trs lourde 370 / 3,6 . Abat

Tableau 4 : Capacits quotidiennes


Novembre 2004 31/51

La classe d'inertie de la maison est dtermine partir de la composition des parois, en utilisant le

Tableau 5, issu des rgles Th-I [11] :

Plancher bas Plancher haut Paroi verticale Classe d'inertie

lourd lourd lourde trs lourde

- lourd lourde lourde

lourd - lourde lourde

lourd lourd - lourde

- - lourde moyenne

- lourd - moyenne

lourd - - moyenne

- - - trs lgre

Tableau 5 : Dtermination forfaitaire de la classe d'inertie d'un niveau de btiment

Pour aider la dtermination de la classe d'inertie pour des maisons individuelles, on peut suivre les

indications suivantes :

Comme la classe d'inertie d'un btiment comportant plusieurs niveaux est celle du niveau le

plus dfavoris, et que le niveau suprieur d'une maison individuelle comporte rarement un

plancher haut lourd, la catgorie "trs lourde" n'est jamais rencontre en pratique

Les parois verticales seront considres comme "lourdes" ou non selon que l'isolation est

extrieure ou non (parois isolation rpartie ou intrieure)

Une maison comportant des dalles lourdes est dans la classe "lourde" ou "moyenne" selon

que les murs extrieurs sont isolation extrieure ou non

Une maison comportant des planchers lgers (bois par exemple) est dans la classe

"moyenne" ou "trs lgre" selon que les murs extrieurs sont isolation extrieure ou non


Le choix de la classe d'inertie selon les indications donnes ci-dessus est largement suffisant.

En effet, le passage d'une classe d'inertie la classe voisine conduit des variations relatives des

coefficients FSC, Fsav, et IPS valant moins de 0,5 % pour le premier, de l'ordre de 1 % pour le

deuxime et moins de 2 % pour le dernier.

Ces faibles variations autorisent utiliser le mode d'valuation plus rapide prsent ci-dessus.

5.2.5. Indication pour le choix de la temprature de consigne

Si on ne connat pas la temprature de consigne choisie par l'occupant, ou qu'on a un doute sur sa

valeur, on pourra en faire une estimation en s'appuyant sur le raisonnement suivant :

Il est possible d'estimer la contribution des apports gratuits i l'accroissement de temprature au-del de la consigne. En effet, d'aprs le paragraphe prcdent, les apports gratuits rcuprs valent

. (Qs + Qi ). Ceux qui ne sont pas rcuprs aux sens du calcul des besoins de chauffage et qui par

consquent crent une surchauffe i valent donc (1 - ) . (Qs + Qi ). On aura donc :

i = (1 - ) . (Qs + Qi ) / ( H* . 0,024 . Njm ) (21)


Novembre 2004 32/51

Une borne suprieure de la temprature de consigne sera donc obtenue en dterminant la valeur

minimale des valeurs mensuelles i - i

5.2.6. Pnalits pour non respect de la consigne de temprature intrieure

Un SSC peut ne pas tre capable de maintenir la temprature intrieure la valeur de consigne fixe

par l'utilisateur. Dans ce cas, l'nergie rellement injecte dans le circuit de chauffage est infrieure

ce qu'elle aurait d normalement tre si la consigne avait t respecte.

Il faut donc ajouter au besoin de chauffage calcul un besoin complmentaire, fonction de l'cart

entre la consigne de temprature souhaite et la temprature intrieure rellement observe. La

pnalit propose dans le cadre de la tche 26 "solar combisystems" de l'AIE [14] est donne par la

formule 22.

Qp = H* . max [ 0; max ( 0 ; i,cons - i ) + { max ( 0 ; i,cons - i ) + 1 }2 1 ] . 0,024 . Njm (22)

La premire partie de l'expression situe entre les crochets correspond l'nergie de chauffage

manquante, et la deuxime correspond rellement la pnalit ajoute pour caractriser l'inconfort

ressenti par l'occupant.

5.2.7. Cas d'un SSC situ dans le volume chauff

La plupart des SSC ont leurs volumes de stockage situs hors du volume habitable, par exemple

dans un local technique ou dans le garage. Dans ce cas, les pertes thermiques des volumes de

stockage ne sont pas rcupres. Par contre, certains SSC peuvent tre situs dans le volume

chauff. Dans ce cas, les pertes thermiques des volumes de stockage Ql,st participent au chauffage

de l'ambiance, au mme titre que les apports solaires passifs ou que les apports internes (Figure 20).

La formule 15 de bilan thermique doit alors tre modifie de la manire suivante :

H* . DHreal = Qinj,h + Qs + Qi + Ql,st (23)

avec Qs : apports solaires passifs (kWh)


Ql,st : pertes du ou des stockages (kWh)

DHreal : milliers de degrs-heures rels, calculs avec la temprature intrieure relle H* : coefficient de dperdition moyen intgrant les pertes de distribution

Le bilan thermique mensuel du ou des stockages est donn par la formule suivante :

Qaux + Qc = Qinj,h + Q*w + Ql,st + Qst (24)

avec Qc : nergie fournie par le capteur solaire (kWh)

Qaux : nergie fournie par l'appoint (kWh)

Qinj,h : nergie injecte dans le circuit de chauffage (kWh)

Q*w : nergie fournie l'eau chaude sanitaire (kWh)

Qst : variation d'nergie interne du ou des stockages (kWh)

Ql,st : pertes du ou des stockages (kWh)


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Dans un bilan mensuel, la variation d'nergie interne des stockages peut tre nglige devant les

autres quantits d'nergie en jeu. Ainsi, les pertes de stockage mensuelles sont obtenues l'aide de

l'quation suivante :

Ql,st = Qaux + Qc - Qinj,h Q*w (25)


dans le cas d'un SSC situ en volume habitable

L'identification des paramtres caractristiques du btiment doit tre faite selon la mthode du

paragraphe 5.2.1, en modifiant toutefois l'quation 16, qui devient :

Qinj,h = H* . DHreal - ( Ass . E + Ii . Abat ) . Njm Ql,st (26)

Le calcul des besoins de chauffage est fait ensuite en utilisant la formule 12, et en ajoutant les pertes

Ql,st aux apports gratuits Qs et Qi.. Ceci revient considrer que la maison relle mesure, dans

laquelle les pertes systmes viennent rduire les besoins de chauffage, est quivalente une maison

fictive ayant des besoins de chauffage moindre, et dans laquelle le SSC tudi est situ hors du

volume chauff.

5.2.8. Cas d'une chaudire et d'un SSC situs dans le volume chauff

Dans certains cas, la chaudire est galement situe dans le volume habitable. Une partie des pertes

de la chaudire participe alors au chauffage de l'ambiance (Figure 21). En premire approximation,

on peut considrer que c'est les pertes par rayonnement et que seules les pertes fumes sont

rellement perdues.

Ces pertes fumes ne sont pas mesurables, sauf installer une mtrologie trs complexe et hors de

proportion avec celle prvue dans le cadre de ces suivis. On fera donc une hypothse concernant la

valeur du pourcentage de ces pertes fumes.


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Si on appelle f ce pourcentage de pertes par les fumes, les pertes du systme intervenant dans le bilan thermique de la maison sont donnes par l'quation 27 :

Ql,st = Caux . ( 1 - f ) + Qc - Qinj,h Q*w (27)


dans le cas d'un SSC et d'une chaudire situs en volume habitable

Le calcul des besoins de chauffage est fait ensuite comme au paragraphe prcdent, en utilisant la

formule 12, et en ajoutant les pertes Ql,st aux apports gratuits Qs et Qi.. Ceci revient considrer que

la maison relle mesure, dans laquelle les pertes systmes viennent rduire les besoins de

chauffage, est quivalente une maison fictive ayant des besoins de chauffage moindre, et dans

laquelle le SSC tudi est situ hors du volume chauff.

5.2.9. Cas d'un gnrateur bois divis

Les occupants de la maison peuvent tre amens utiliser un appoint bois (pole, chemine, insert),

ce qui au pour effet d'augmenter les apports internes. Cet apport ne peut pas tre valu, car il

faudrait pour cela calculer l'nergie dlivre par l'appareil dans le volume chauff, en tenant compte

de la quantit de bois consomme, de son pouvoir calorifique et du rendement de l'appareil.

Dans le cas d'un systme de chauffage sans inertie (paragraphe 5.1), les apports du pole viennent

diminuer les besoins de chauffage. Tout se passe comme si les apports internes taient augments

des apports utiles du pole. La mthode de suivi peut tre utilise, en considrant toujours que les

besoins de chauffage sont gaux l'nergie injecte dans la boucle de chauffage.

Dans le cas d'un systme de chauffage avec inertie (paragraphe 5.2), il devient impossible

d'identifier les paramtres caractristiques de la maison selon la mthode dcrite au paragraphe

5.2.1, puisque les apports internes mensuels dpendent de l'utilisation du pole, qui est

essentiellement alatoire. Pour obtenir des mesures utilisables, il importe donc que l'appareil de chauffage au bois ne soit pas utilis pendant la dure du suivi, ou alors seulement de


Novembre 2004 35/51

manire tout fait exceptionnelle, afin que les apports de chaleur puissent tre considrs comme ngligeables.

5.3. Besoins d'eau chaude sanitaire

Les consommations d'eau chaude relles peuvent tre assez diffrentes des consommations de

l'tude prvisionnelle. Dans celle-ci, on utilise gnralement des ratios moyens de consommation,

alors que les consommations relles rencontres en pratique se situent dans une plage dont les

extrmes varient dans un rapport 1 4, selon l'quipement sanitaire de la maison (nombre de salles

d'eau, douches et/ou baignoires,...). Dans le cadre de l'exploitation de mesures dans un suivi, on ne

peut donc pas utiliser raisonnablement les valeurs de l'tude prvisionnelle.

Comme pour le chauffage, le besoin d'nergie pour la production d'eau chaude sanitaire de

l'installation conventionnelle doit tre obtenue partir des valeurs mesures.

Le besoin net d'eau chaude sanitaire est la quantit d'eau chaude utile demande aux points de

puisage. Quand on mesure une consommation d'eau chaude, le compteur est plac gnralement

l'entre du logement ou la sortie du systme de production. La mesure intgre donc les volumes

qui se sont refroidis dans les tuyaux, et qui sont perdus avant que l'eau chaude n'arrive au point de

soutirage. Il est donc impossible de mesurer rellement un besoin net d'eau chaude sanitaire. Dans le cas d'un circuit non boucl (ce qui est gnralement le cas en maison individuelle), on

mesure en fait directement le besoin augment des pertes de distribution. Nous noterons Q*w ce

besoin brut, mesur la sortie du systme de production d'eau chaude.

6. Calcul des consommations conventionnelles (chauffage et eau chaude sanitaire)

Le calcul des consommations conventionnelles peut diffrer lgrement, selon l'approche adopte

et le choix de certaines valeurs de rfrence. Dans la premire version du guide de suivi, une

approche base sur les rgles Th C de la NRT 2000 avait t adopte. Dans la rfrence [13], des

rfrences lgrement diffrentes ont t retenues, bases sur les travaux de la tche 26 du

programme "Solar Heating and Cooling" de lAgence Internationale de lEnergie.

Dans le prsent document, les deux rfrences

sont prsentes. La premire conduit des valeurs

du taux d'conomie d'nergie un peu suprieures

la seconde, avec l'avantage d'une cohrence avec

la RT 2000, mais au prix d'une complexit plus

grande.

Cette deuxime approche est plus sommaire que la premire, qui prend notamment en compte les

variations de rendement selon le taux de charge de la chaudire. Nous la prsentons cependant, et

nous avons intgr cette possibilit de calcul dans la feuille de dpouillement des mesures

mensuelles, afin de permettre un calcul rapide selon les deux rfrences.

On a vu dans le paragraphe prcdent comment valuer les besoins de chauffage et d'eau chaude

sanitaire, incluant les pertes de distribution, et pour le chauffage les pertes de rgulation et

d'mission.

AIE Les valeurs retenues dans la deuxime

approche seront prcises dans des encarts

dans les diffrents paragraphes, avec le

titre AIE et une couleur bleue pour la

police.


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Pour accder la consommation du systme de rfrence, il faut y ajouter les pertes de stockage du

ballon d'eau chaude sanitaire, le cas chant les pertes du ballon de stockage chauffage (cas d'un

appoint par une chaudire bois bches), ainsi que les pertes de gnration.

Cref = Qh + Q*w + Qst,w + Qst,h+ Qg (28)

Dans le prsent paragraphe, on donne la mthode et les formules ncessaires ce calcul de

consommation. Les valeurs numriques des diffrents paramtres seront prcises au paragraphe 6.

6.1. Pertes de stockage

Les pertes d'un ballon de stockage s'expriment par :

Qst = UAst . (st - loc ) . Njm. . 24 / 1000 (kWh) (29)

avec Vst : volume de stockage (l)

stst V . 0,16 UA = : coefficient de dperdition (W/K) [prENV 12977-1]

st : temprature de stockage

loc : temprature du local o est situ le ballon Njm : nombre de jours du mois

loc dpend de la localisation du ballon. Elle est calcule avec la formule suivante :

loc = i b . ( i - e ) (C) (30)

avec i : temprature intrieure de consigne (C)

i : temprature extrieure (C) b : facteur d'emplacement, donn dans le Tableau 6 :

Emplacement du ballon Facteur d'emplacement b

En volume chauff 0

En volume non chauff 0,5

A l'extrieur 1

Tableau 6 : Facteurs d'emplacement


Le coefficient b permet de calculer la temprature ambiante qui sert de rfrence au calcul mensuel

des pertes.

Il est lui-mme calcul selon le principe suivant :

b = Due/(Due + Diu) (31)

avec : Due : coefficient de dperdition du local non chauff vers lextrieur,

AIE Cref = ( Qh + Q*w + Qst,w + Qst,h ) / g


Novembre 2004 37/51

Diu : coefficient de dperdition du volume chauff vers le local non chauff.

Les rgles Th-Bat permettent de calculer avec prcision ce coefficient en prenant en compte le

dbit dair en provenance de lextrieur, le dbit dair en provenance du local chauff, les

transmissions thermique par les parois et par les ponts thermiques.

Un calcul dune telle prcision n'est cependant pas indispensable dans notre cas compte tenu de

l'influence trs rduite de ce paramtre sur le rsultat final.

En effet, une variation de b entre 0 et 1 conduit des variations relatives des coefficients FSC et Fsav

valant moins de 1 %, et moins de 2 % pour Fsav / FSC.

Ces faibles variations autorisent utiliser le mode d'valuation plus rapide prsent ci-dessus.

La temprature de stockage considre est de 55 C pour un ballon d'eau chaude sanitaire et 70 C

pour un ballon de stockage pour le chauffage (cas des chaudires bois bches). La temprature de

55 C est choisie conformment au "projet d'arrt modifiant l'arrt du 23 juin 1978 relatif aux

installations fixes destines au chauffage et l'alimentation en eau chaude sanitaire des btiments

d'habitation, de bureaux ou locaux recevant du public", qui concerne la lgionellose.

6.2. Pertes de gnration

6.2.1. Gnrateurs effets Joule

Pour ces appareils de chauffage lectrique

direct, les pertes de gnration sont nulles.

Ceci revient considrer que la rfrence

dans le cas de l'lectricit est ncessairement

un chauffage lectrique divis.

6.2.2. Gnrateurs combustion

Les pertes Qg sont calcules en fonction du

niveau de charge Px du gnrateur, par

interpolation linaire entre des pertes QP100,

QPint et QP0 calcules respectivement 100

% de charge, charge intermdiaire Pint et

charge nulle.

Px est la puissance moyenne que le gnrateur doit fournir. Elle intgre les besoins moyens

(chauffage et eau chaude sanitaire) et les pertes.

Px = ( Qh + Q*w + Qst ) / 24 / Njm (32)

Si Px est compris entre 0 et Pint, Qg est donn par la formule :

Q ) Q - Q ( . PP Q P0P0Pintint

xg += (33)

Si Px est compris entre Pint et la puissance utile nominale de la chaudire Pn, Qg est donn par la

formule :

AIE Une distinction est faite entre les appareils de

chauffage divis (convecteurs, radiants, plancher ou

plafond rayonnant), pour lesquels un rendement de

100 % est considr, et les chaudires lectriques,

pour lesquelles un rendement de 90 % est retenu.

AIE Une valeur constante annuelle est retenue pour les

gnrateurs combustion :

85 % pour les chaudires gaz ou fuel

75 % pour les chaudires bois


Novembre 2004 38/51

Q ) Q - Q ( . ) P - P (

) P - P ( Q PintPintP100

intn

intxg += (34)

Les pertes pleine charge QP100 sont obtenues partir du rendement pleine charge RP100 et de la

puissance utile nominale de la chaudire Pn l'aide de la formule :

P . R

) R - 100 ( Q n

P100

P100100P = (35)

De mme, les pertes charge intermdiaire QPint sont obtenues partir du rendement charge

intermdiaire RPint et de la puissance intermdiaire Pint l'aide de la formule :

P . R

) R - 100 ( Q int

Pint

PintintP = (36)

6.3. Consommations lectriques des auxiliaires

L'approche prsente ici reprend et adapte les propositions de la tche 26 de l'Agence Internationale

de l'Energie [3].

6.3.1. Chaudire

Le temps mensuel de fonctionnement du gnrateur de rfrence est donn par la formule suivante :

n

stwhref,on,bur

P

Q *Q Qt

++= (37)

avec Pn : puissance nominale du gnrateur de rfrence (kW)

Qh : besoins de chauffage (kWh)

Q*w : besoins pour l'eau chaude sanitaire (kWh)

Qst : pertes de stockage (kWh)

La consommation lectrique du gnrateur de rfrence est donne par la formule suivante :

Wbur,ref = Pel,bur,on . ref,on,burt + Pel,bur,stby . ( 24*Njm - ref,onburt ) (kWh/mois) (38)

avec Pel,bur,on : puissance lectrique du gnrateur de rfrence en fonctionnement (kW)

Pel,bur,stby : puissance lectrique du gnrateur de rfrence en veille (kW)

En combinant les quations 18 et 19, on obtient :

( ) )mois/kWh(P N * 24 P P P

Q*QQ W stby,eljmstby,elon,el

n

stwhref,bur +

++=

(39)


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6.3.2. Charge ballon ECS

Le temps annuel de fonctionnement de la pompe de charge du ballon d'eau chaude est donn par la

formule suivante :

n

stww

P

Q*Qt

+= (40)

La consommation lectrique de la pompe de charge du ballon ECS est donne par :

w,elwref,w,el P t W = (41)

avec Pel,w : puissance lectrique de la pompe de charge du ballon ECS (kW)

6.3.3. Distribution chauffage

La consommation lectrique du circulateur du circuit de chauffage est donne par :

sh,elshref,sh,el P t W = (42)

avec Pel,sh : puissance lectrique du circulateur du circuit de chauffage (kW)

sht : dure de la saison de chauffe (h)

6.3.4. Rgulation

La consommation lectrique de la rgulation est nglige.

7. Choix d'un systme de rfrence (sans quipement solaire) Les indicateurs proposs Fsav et FSC sont calculs par rapport un systme de rfrence, qu'il faut

dfinir prcisment. Certains systmes combins possdent des rgulations qui grent non

seulement les apports solaires, mais galement le fonctionnement de la chaudire d'appoint. La

question se pose alors de savoir quel systme sans solaire on compare le systme combin, et

comment on dfinit l'conomie de consommation.

Afin de pouvoir comparer deux SSC entre eux, il est ncessaire que le systme sans solaire de

rfrence soit indpendant des SSC tudis. Simplement le systme de rfrence sera choisi pour

procurer le mme confort que le systme solaire combin envis

guide suivis ssc2004.pdf

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