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Modules Thermiques d’Appartement Dossier technique

COMAP France

Dossier réalisé en partenariat avec XPair

Téléchargeable en ligne : > Espace savoir-faire du site XPair.com

> Espace MTA du site COMAP France

http://conseils.xpair.com/consulter_savoir_faire/modules-thermiques-appartement.htm

http://www.comap.fr/modules-thermiques-appartement-par-comap

2 // Modules Thermiques d’Appartement

Sommaire 1. Approche Technique ................................................................................................................ 3

1.1. Gestion du chauffage collectif et individualisation des consommations ................................................. 3

1.1.1. Une gestion intelligente du chauffage collectif.................................................................................................... 3

1.1.2. Une gestion des consommations et des comptages précieuse .......................................................................... 4

1.1.3. Le marché du Module Thermique d’Appartement décolle .................................................................................. 4

1.2. L’avantage du chauffage collectif et la précision d’une solution de chauffage individuel ....................... 4

1.2.1. Solution de chauffage et ECS collective et individualisée .................................................................................. 4

1.2.2. Solution performante et esthétique ..................................................................................................................... 5

1.3. Fonctionnement du Module Thermique d’Appartement .......................................................................... 5

1.4. Mode chauffage et mode production d’ECS ........................................................................................... 6

1.4.1. En fonctionnement Chauffage ............................................................................................................................ 6

1.4.2. En fonctionnement Sanitaire .............................................................................................................................. 6

1.5. Vue détaillée du Module Thermique d’Appartement ............................................................................... 7

2. FAQ ........................................................................................................................................... 8

3. Aspects réglementaires ......................................................................................................... 10

3.1. Prise en compte des modules d’appartement dans la RT 2012 : Titre V ............................................ 10

4. Règles et outils de conception et de réalisation .................................................................. 11

4.1. Domaines d’application des modules thermiques d’appartement ......................................................... 11

4.2. Cas classique : le module thermique d’appartement avec chaudière collective ................................... 12

4.2.1. Principe de fonctionnement .............................................................................................................................. 12

4.3. Intégration des EnR dans le chauffage collectif .................................................................................... 14

4.4. Calcul et configuration des installations de chauffage avec modules d’appartement ........................... 14

4.4.1. Généralités ....................................................................................................................................................... 14

4.4.2. Exemple de calcul ............................................................................................................................................ 15

4.5. Matériel indispensable au bon fonctionnement d’une conception modules d’appartement ................. 16

4.6. Tableau de choix des Modules Thermiques d’Appartement ................................................................. 17

4.7. Procédures de maintenance des MTA .................................................................................................. 18

5. Produits recommandés .......................................................................................................... 19

5.1. Performance énergétique et confort ...................................................................................................... 19

5.2. Rapidité d’installation et gain de place .................................................................................................. 19

5.3. Fiabilité .................................................................................................................................................. 19

6. Du générateur à l’émetteur : une gamme complète ............................................................. 20


1. Approche Technique

1.1. Gestion du chauffage collectif et individualisation des

consommations

1.1.1. Une gestion intelligente du chauffage collectif

Le module thermique d’appartement MTA permet la gestion individuelle du chauffage et de la production d’eau

chaude sanitaire d’un appartement, à partir d’une installation avec chaufferie collective.

Les modules thermiques permettent de réaliser à la fois la séparation, la répartition et le comptage pour le

chauffage et la production sanitaire par logement dans le cadre d’une chaufferie collective.

L’eau chaude produite par la chaudière collective (avec intégration possible des EnR comme le solaire) est

distribuée vers les logements. Au droit de chaque logement un module thermique appartement est installé

dans les gaines palières ou dans les logements. Le MTA va distribuer de manière individualisée le chauffage

et une température de confort est régulée en fonction des besoins de chaque appartement, ainsi que l'eau

chaude sanitaire individualisée pour le logement. Tout ceci est intégré dans le MTA (régulation de chauffage,

échangeur ECS, compteurs d’énergie, …) qui fonctionne d’une manière autonome comme une mini sous-

station thermique. Son encombrement minimum et sa conception packagée permettent à la fois une

conception simple et une installation rapide.


1.1.2. Une gestion des consommations et des comptages précieuse :

• Dans le logement neuf à cause de la réglementation thermique 2012 qui oblige à compter les

consommations. A ce sujet les modules thermiques d’appartement sont désormais (arrêté du 12

décembre 2014) éligibles à la RT 2012 avec le titre V généralisé.

• En rénovation, car elle permet comme pour le neuf, l’individualisation des charges de chaque

appartement.

• Dans le neuf comme en rénovation, la production de chauffage collective comme d’eau chaude

sanitaire collective peut aisément intégrer toute forme d’énergie renouvelable : solaire, bois, PAC, …

1.1.3. Le marché du Module Thermique d’Appartement décolle

Ce système de distribution de chauffage et d’eau chaude sanitaire est de plus en plus utilisé en bâtiment

d’habitation collective. Le marché français des modules thermiques d’appartement en neuf pourrait se situer,

selon les fabricants, entre 30 000 et 50 000 unités dans les 2 ou 3 ans, et ce, grâce au Titre V que ces MTA

viennent d’obtenir - officiellement le 10 janvier 2015 - sous la forme d’un arrêté des ministères du Logement

et de l’Energie - source ThermPresse 19 janv 2015.

1.2. L’avantage du chauffage collectif et la precision d’une solution de

chauffage individuel

1.2.1. Solution de chauffage et ECS collective et individualisée

Les modules thermiques d’appartement permettent à la fois d’assurer le chauffage et la production d’eau

chaude sanitaire dans un logement à partir d’un seul et unique réseau d’eau chaude primaire circulant dans

le bâtiment. Leur fonctionnement est comparable à celui d’une chaudière murale, mais sans brûleur, sans

chaudière gaz dans les appartements.

L’eau chaude sanitaire (ECS) est créée en instantané grâce à un échangeur à plaques dans chaque logement.

La température du logement est régulée grâce à un thermostat d’ambiance. La priorité ECS est assurée par

un régulateur de débit proportionnel commandé par soutirage d’eau chaude.

Système mono énergie

Thermostat d'ambiance

Station individuelle

Pompe circuit primaire

Pompe de charge

Ballon tampon

Chaudière


1.2.2. Solution performante et esthétique

Que ce soit dans le logement neuf collectif ou en rénovation collective, la performance énergétique est un

objectif prioritaire avec le confort des individus. La répartition et le comptage des énergies de chauffage d'eau

chaude sanitaire fond du module thermique appartement une conception moderne répondant aux

réglementations thermiques et aux exigences d’esthétique et de facilité d’usage de la part des occupants et

gestionnaires de type syndic.

1.3. Fonctionnement du Module Thermique d’Appartement

Polyvalent

• Idéal pour le neuf comme pour la rénovation.

• Possibilité d’alimenter un circuit radiateur

• COMAP propose également une gamme de coffrets adaptée.

Pratique

• Maintenance simple et rapide grâce au système totalement mécanique.

• Possibilité d’intégrer des compteurs pour l’individualisation des coûts.

• Système compact qui offre un réel gain de place.

• Pas de temps d’attente pour l’arrivée d’eau chaude grâce au by-pass thermostatique.


Sûr

• Étanchéité testée en usine.

• Préparation de l’eau chaude sanitaire en instantané et de manière décentralisée ce qui évite la

prolifération des légionelles.

Economique

• Réduction du nombre de colonnes de 5 à 3, les colonnes eau chaude sanitaire et le bouclage sont

superflus.

• Pas de stockage d’eau chaude sanitaire.

• Aucune déperdition de chaleur car l’eau ne circule pas, elle est préparée en instantané, et les tubes

sont préisolés.

1.4. Mode chauffage et mode production d’ECS

1.4.1. En fonctionnement Chauffage

• Répartition vers circuit de chauffage via le

régulateur de débit proportionnel.

• Régulation de chauffage par action sur la

vanne de zone.

• Comptage de l'énergie par le compteur de

calories sur le retour chaufferie (manchette

d'attente).

1.4.2. En fonctionnement Sanitaire

• Priorité à la préparation d'ECS grâce au

régulateur de débit proportionnel.

• Sécurité Sanitaire par préparation

d'ECS à la demande par échangeur à

plaque.

• Comptage de l'énergie par le

compteur de calories sur le retour

chaufferie (manchette d'attente).

• Comptage possible sur eau froide

(manchette d'attente).


1.5. Vue détaillée du Module Thermique d’Appartement

Les Modules Thermiques d’Appartement n'utilisent pas de pompe complémentaire pour le circuit secondaire

chauffage.

La mise en place de pompe à débit variable sur le circuit primaire permet une distribution dans l'ensemble des

logements sans besoin de pompe supplémentaire, ce qui évite d'éventuelles nuisances sonores dans les

logements.

La pompe à débit variable est maintenant obligatoire.

Le régulateur de débit, placé en chaufferie et raccorder au circulateur, mesure la différence de pression

générée par une demande en ECS et/ou en chauffage dans les logements et permet ainsi de forcer le

démarrage de la pompe. Les sondes de températures présentent dans cette régulation permettent quant à

elles de moduler la vitesse du circulateur.


2. FAQ

Modules thermiques

d’appartement, neuf,

rénovation, gain

réglementaire en Cep

Pourquoi les modules thermiques d’appartement ont-ils actuellement le vent en poupe ?

Devant le succès de cette solution intéressante en termes d’optimisation de consommation et de répartition

des charges, la réglementation thermique vient d’intégrer tous les modules thermiques d’appartement avec

un titre V. De fait tous les modules thermiques d’appartement rentrent dans le calcul RT 2012 au niveau des

logiciels réglementaires.

Les modules thermiques d’appartement sont-ils adaptés au neuf comme pour la rénovation ?

Les modules thermiques d’appartement sont une interface entre les générateurs et l’utilisateur. Cette

conception permet de bénéficier d’une génération d’eau chaude optimisée par une chaufferie gaz

condensation par exemple (avec intégration d’EnR comme le solaire possible) ; cette chaleur collective

optimisée est distribuée et comptée individuellement pour chaque appartement. Cette conception est donc

plus adaptée aux logements collectifs neufs car en rénovation l’installation des colonnes montantes pourrait

entraîner des travaux lourds d’adaptation. À moins que l’immeuble ancien dispose déjà d’une installation

collective individualisée appelée à l’époque CIC, chauffage individuel collectif.

Quelles études prouvent le gain réglementaire en Cep du module thermique d’appartement ?

Une étude de Cardonnel Ingénierie portant sur le chauffage et l’ECS d’un appartement neuf type (65 m² en

zoneH1A), étude d’où il ressort que, par rapport à des solutions traditionnelles gaz, individuelles ou collectives,

les MTA permettent d’obtenir, au m², une consommation chauffage/ECS, un coût d’exploitation et un coût

global (investissement initial + exploitation sur quinze ans) inférieurs, et ce pour un coût d’investissement

sensiblement du même ordre pour des « collectifs » à partir d’une soixantaine d’appartements. Cardonnel

Ingénierie a calculé, en ce qui concerne les MTA, des consommations de 29,02 kWh/m².an en chauffage (pour

des besoins de 18 kWh/m².an) et de 31,08 kWh/m².an en ECS (pour des besoins de 20,10 kWh/m².an), et ce

pour un seul réseau de distribution primaire à 60°C, avec chaudière gaz à condensation et ballon tampon. Des

gains de 5 à 20% sur le Cep chauffage et ECS peuvent être obtenus par rapport à une solution traditionnelle

collective.

Le module thermique d’appartement peut-il être auto équilibré à l’installation ?

Il est possible d’intégrer au MTA un régulateur de pression différentielle qui servira à l’équilibrage hydraulique,

c’est-à-dire le maintien de pression différentielle nécessaire à la préparation de l’eau chaude au niveau de la

sous-station. Ainsi, quelles que soient les variations de pression dans l’installation primaire, le module

thermique d’appartement sera toujours maintenu avec la même différence de pression ce qui permettra un

juste équilibrage des débits quelles que soient les consommations.


Est-il également possible d’intégrer une vanne thermostatique pour l’eau chaude sanitaire ?

Oui cette disposition est parfaitement réalisable et une vanne thermostatique de mélange permettra de limiter

la température de sortie d'eau chaude sanitaire de sorte d’éviter les brûlures. La température de réglage de

l’ECS distribuée dans l’appartement pourra être ainsi ajustée de 60 à 30°.


3. Aspects réglementaires

3.1. Prise en compte des modules d’appartement dans la RT 2012 :

Titre V

Le module thermique d’appartement ou MTA vient d’être agréé en titre V au niveau de la réglementation

thermique RT 2012.

C’est l’arrêté du 12 décembre 2014 qui fixe l’agrément titre V relatif à la prise en compte des Modules

Thermiques d’Appartement dans la RT 2012. Ce nouveau Titre V comporte 71 pages ; il est à la fois Système

et Générique, et s’applique à tous les modèles de MTA avec la possibilité d’interaction avec le moteur de

calcul de la RT2012 à chaque pas de calcul. Lors d’une conférence de presse en janvier 2015, Cédric

Beaumont, directeur technique du Costic, l’un des concepteurs de ce nouveau Titre V, a indiqué qu’avaient

été retenues plusieurs configurations :

1. ECS uniquement,

2. ECS + chauffage (avec ou sans découplement), mais avec un échangeur seulement pour l’ECS,

3. ECS + chauffage avec deux échangeurs

Conformément à l’article 50 de l’arrêté du 26 octobre 2010 susvisé, les modalités de prise en compte des

modules d’appartement dans la méthode de calculs Th-BCE 2012, définie par l’arrêté du 30 avril 2013 susvisé,

sont dans le présent arrêté ci-dessous.

• Arrêté du 12 décembre 2014 relatif à l’agrément de la demande de titre V relative à la prise en compte

des modules d’appartement dans la réglementation thermique 2012.


4. Règles et outils de conception et de réalisation

4.1. Domaines d’application des modules thermiques d’appartement

Les modules thermiques d’appartement sont les interfaces dans la chaine générateur - émetteur.

Ce sont de véritable sous-stations qui permettent de gérer la répartition des débits en provenance des

colonnes montantes vers les logements. La production et la distribution d’eau chaude sanitaire du logement

s’effectue en mode prioritaire, en déviant l’eau de chauffage dans un échangeur à plaques.

L’avantage incontestable du module thermique d’appartement est qu’au travers de l’interface ainsi créée, la

gestion des consommations et des comptages de chauffage et d'eau chaude sanitaire est ainsi être réalisée,

téléportée et gérée pour la copropriété.

Les domaines d’applications possibles sont :

• L’habitat collectif

• L’habitat individuel en lotissement avec une chaufferie centralisée

• Les programmes d’habitation neuf

• Les programmes en rénovation - attention avec des modifications pouvant être lourdes notamment en

gaines palières et dans les appartements

• Les chaufferies centralisées chauffage urbain, les modules thermiques d’appartement agissant

comme de véritables sous-stations thermiques

• L’intégration et le couplage des énergies renouvelables comme le solaire


4.2. Cas classique : le module thermique d’appartement avec chaudière

collective

Système mono énergie




Pompe de charge

Ballon tampon

Chaudière

4.2.1. Principe de fonctionnement

4.2.1.1. Mode chauffage • Alimentation des radiateurs.

• Régulation du chauffage par thermostat

d'ambiance et vanne 2 voies.

• Mesure de la consommation par compteur de

calories.


4.2.1.2. Priorité sanitaire • Un changement de pression règle la

priorité sanitaire, pas besoin d'une

énergie externe.

• Pas de stockage ECS = plus

d'hygiène (légionnelle).

• Contrôle de la consommation

d'énergie par compteur de calories

• Toute l'énergie est disponible pour la

préparation de l'ECS.

• On ne chauffe que l'eau dont on a

besoin.

• Contrôle de la consommation

d'eau par compteur d'eau intégré.


4.3. Intégration des EnR dans le chauffage collectif

Système couplé avec apport EnR (solaire)

A : Chaudière B : Groupe de pompe de charge C : Ballon tampon D : Groupe de pompe pour circuit eau chaude primaire E : Station individuelle F : Thermostat d'ambiance G : Système solaire H : Régulation solaire

Dans cette configuration l’eau chaude générée par le générateur devient extrêmement économique lorsque

celle-ci utilise l’énergie gratuite du solaire thermique. Dans la conception ci-avant le mix énergétique solaire

et chaudière est au préalable optimisé par la régulation solaire prioritaire.

4.4. Calcul et configuration des installations de chauffage avec modules

d’appartement

4.4.1. Généralités

Une station d’appartement est un module de mise à disposition de chauffage pour l’habitation et de production

d’eau chaude.

Un réseau de distribution alimente les stations d’appartement en énergie thermique pour la production d’eau

chaude et le chauffage. Ce qui nécessite seulement 3 et non 5 canalisations (suppression des conduites

centrales d’eau chaude et de circulation).


Pour ce qui est de la détermination du débit volumique dans le système d’approvisionnement en eau sanitaire,

les normes connues font référence. On obtient le débit volumique total des colonnes et des conduites de

distribution du système d’approvisionnement en eau sanitaire, du raccordement du bâtiment aux stations

d’appartement, en additionnant les débits volumiques de l’eau froide et de l’eau chaude, en tenant compte des

coefficients de simultanéité selon les DTU en vigueur.

Lors de la configuration et du dimensionnement du système d’approvisionnement en eau sanitaire il ne faut

pas oublier d’inclure les pertes de pression secondaires des stations d’appartement.

4.4.2. Exemple de calcul

• Conduits du réseau de chauffage en cuivre

• Perte de pression de la centrale de chauffe 0,1 bar

• Température de départ 65° C

• 12 unités d’habitation ayant chacune une charge thermique de 3 kW

• Écart entre les températures de départ et de retour 20 K (configuration des radiateurs)

• Débit volumique d’eau chaude pour le chauffage 131,54 l/h par unité d’habitation

• Perte de pression du circuit de chauffe 0,1 bar par unité d’habitation

• MTA de COMAP

• Compteur d’énergie thermique (compteur d’énergie thermique à ultrasons) dans la station.

• Quantité d’eau sanitaire tirée 12 l/min

• Chauffage de l’eau sanitaire de 40 K (de 10°C à 50°C)


4.5. Matériel indispensable au bon fonctionnement d’une conception

modules d’appartement




Pompe de charge

Ballon tampon

Chaudière

Les conseils et outils de conception et installation des modules thermiques d’appartement sont à disposition.

Voici un exemple ci-dessous de fiche prérequis et de fiche de renseignements qui sont des données

nécessaires au juste dimensionnement. Demandez-les auprès de votre contact COMAP.


4.6. Tableau de choix des Modules Thermiques d’Appartement

MTA Station complète

Standard 500

Station modulaire BASIS 500

Station modulaire BASIS 600

ECS DEBIT 12 L/M X X X

ECS DEBIT 15 L/M - - X

ECS DEBIT 17 L/M - - X

SYSTEME DE CHAUFFAGE RADIATEUR

X X X

SYSTEME ANTI BRULURE - X X

BOUCLAGE SANITAIRE - - X

RACCORDEMENT PAR LE HAUT - X X

Module Thermique d’Appartement

Puissance Maximale en fonction de la température de sortie ECS

Débit Primaire Maximal MTA→ Vmax primaire = 1000 l/h | Vmax secondaire ECS = 17 l/min

T° retour = Température de retour primaire


4.7. Procédures de maintenance des MTA

Les travaux sont à effectuer au cours de l'entretien annuel par un installateur agréé ou par le service de

maintenance agréé.


5. Produits recommandés

Modules thermiques d’appartement

Les modules thermiques d’appartement permettent d’assurer le chauffage et la production d’eau

chaude sanitaire dans un logement collectif à partir d’un seul et unique réseau d’eau chaude primaire

circulant dans le bâtiment.

L’eau chaude sanitaire est créée instantanément à la demande grâce à un échangeur à plaques qui est

alimenté par l’action d’un régulateur de débit proportionnel commandé lors du soutirage d’eau chaude. La

puissance maximale restituée pour l’ECS est de 35 et 46kW selon les modèles. La température du

logement peut être régulée grâce à thermostat d’ambiance pilotant une vanne 2 voies. Les modules incluent

un départ eau froide pour l’alimentation en eau du logement.

5.1. Performance énergétique et confort

• Une possibilité de disposer du chauffage en toutes

saisons.

• La production décentralisée d’eau chaude sanitaire

permet une réduction des coûts d’exploitation et

d’utilisation par rapport à une installation totalement

centralisée.

• Une provision pour la mise en place de compteurs afin de

mesurer précisément les consommations.

• Le module thermique est conforme à la RT 2012, il

entre dans le cadre de la RT 2012 grâce au titre V.

5.2. Rapidité d’installation et gain de

place

• Des modules livrés complets, montés sur une plaque

murale, avec en option leurs boitiers ou trappes de

visite pour une installation en applique ou en encastré.

• Des modules conçus selon un gabarit standard

facilitant une installation standardisée.

• Une gaine technique plus simple qui ne requiert plus de

circuit d’eau chaude sanitaire et permet donc

d’économiser les coûts d’installation de ce circuit.

5.3. Fiabilité

• Des modules industriels dont la qualité en production est assurée en usine.

• Une vérification à 100% de l’étanchéité des modules.

• Une conception qui permet la production instantanée d’eau chaude sanitaire sans risque de

légionellose.


6. COMAP : Un fournisseur de solutions thermiques et sanitaires, au service du confort et de la performance environnementale des bâtiments

COMAP est un groupe industriel européen, expert des domaines de la plomberie et du génie climatique. L’offre

du groupe s’articule autour de solutions de contrôle-régulation, de raccordement et de traitement de l’eau, ainsi

que d’une large gamme de robinets et mitigeurs. Ses produits sont conçus et fabriqués dans les bureaux

d’études et usines du groupe en France, Italie, Espagne et Chine.

Les solutions à valeur ajoutée de COMAP s’intègrent harmonieusement dans les lieux de vie, permettant une

gestion intelligente de l’eau et de l’énergie et contribuant au confort et au bien-être des occupants.

Avec son siège en France, COMAP est présent à l’international, avec un réseau commercial dans plus de 20

pays. Le groupe compte 1 000 collaborateurs et fait partie du groupe Aalberts Industries NV, qui a enregistré un

chiffre d’affaires de 2 522 Mds d’euros en 2016.

Systèmes de tubes multicouche et raccords à sertir en laiton et en PPSU

Raccords à sertir pour tubes cuivre

Système de tubes PER et raccords à sertir

Robinetterie de chauffage, régulation pour les émetteurs de confort thermique

Vannes d’équilibrage statique et dynamique

Module Thermique d’appartement

Contrôle et sécurité des réseaux sanitaires

Plancher chauffant et rafraîchissant basse température

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