Chauffage Central

LE CHAUFFAGE CENTRALD A N SL E S H A B I T A T I O N S

1 9 9 8

LE CHAUFFAGE CENTRAL D A N SL E S H A B I T A T I O N S

Edition 1998

3.4.2 Avantages et inconvnients du chauffage par le sol 17

3.5 Chauffage central par air chaud 183.5.1 Description du systme 183.5.2 Avantages et inconvnients 18

3.6 Comparaison des divers systmes de chauffage 19

3.7 Chemines 193.7.1 Conception et ralisation

de chemines 193.7.2 Problmatique actuelle des

chemines 20

4. Rendement dune installation de chauffage central 214.1 Rendement global

dune installation 214.2 Rendement saisonnier global

dune installation 224.3 Rendement de production de

chaleur 224.3.1 Rendement nominal des

chaudires 224.3.2 Pertes dnergie par

maintien en temprature de la chaudire 23

4.3.3 Optimisation du rendement de la production de chaleur 24

4.4 Rendement de distribution de la chaleur 264.4.1 Pertes de distribution

de la chaleur 26

3L e c h a u f f a g e c e n t r a l d a n s l e s h a b i t a t i o n s

Table des matires

1. Introduction 5

2. Sources dnergie pour le chauffage cen-tral dans les habitations 62.1 Sources dnergie disponibles 62.2 Critres influenant le choix de la

source dnergie 62.2.1 Disponibilit et rpartition 62.2.2 Evolution du prix des

combustibles 72.2.3 Aspects environnementaux 82.2.4 Aspect scurit 92.2.5 Cots dinvestissement et

dexploitation 112.2.6 Cots dentretien 11

3. Le chauffage central dans les habitations 133.1 Relation btiment - installation -

occupant 133.2 Caractristiques des installations

de chauffage central 133.3 Chauffage central eau chaude 14

3.3.1 Principe de fonctionnement 143.3.2 Classification et dimen-

sionnement 153.3.3 Modes de transmission

thermique et corps de chauffe 15

3.4 Chauffage par le sol 173.4.1 Principes du chauffage

par le sol 17

4.4.2 Optimisation du rendement de distribution thermique 26

4.5 Rendement dmissionde la chaleur 264.5.1 Pertes lmission de

la chaleur 264.5.2 Optimisation du

rendement dmission de chaleur 27

4.6 Rendement de rgulation 274.6.1 Principes gnraux de rgulation 274.6.2 Pertes lies la rgulation 274.6.3 Optimisation du

rendement de rgulation 29

5. Comportement des occupants et utilisation rationnelle de lnergie 30

6. Dispositions lgales en matire de rendement, fonctionnement, entretien et scurit des installations de chauffage central 316.1 Ncessit de dispositions lgales 316.2 Dispositions relatives un

rendement minima 326.2.1 Directive europenne

92/42/CEE (1992) et Arrt Royal du 18 mars 1997 32

6.2.2 Arrt Royal du 11 mars 1988 32

Cette brochure s'adresse en priorit aux techniciens du btiment et auxparticuliers dsireux d'tablir un dialogue avec un entrepreneur ou unarchitecte.

Elle concerne uniquement le chauffage central dans le cadre d'unehabitation unifamiliale, tant en construction neuve qu'en rnovation.

6.3 Critres relatifs aux caract-ristiques de fonctionnement et lenvironnement 326.3.1 Directive europenne

93/76/CEE (1993) - SAVE 32

6.3.2 Normes europennes 326.3.3 Normes belges 33

6.4 Critres relatifs lentretien des chaudires 336.4.1 Arrt Royal du

6 janvier 1978 336.4.2 Rglementation rgionale 34

6.5 Critres relatifs la ventilation deschaufferies 34

6.6 Critres relatifs la scurit 356.6.1 Installations au gaz naturel 356.6.2 Appareils au gaz naturel 356.6.3 Chaudires 35

6.7 Critres relatifs au stockage du mazout 35

4 L e c h a u f f a g e c e n t r a l d a n s l e s h a b i t a t i o n s

7. Labels de qualit 367.1 Chaudires au mazout :

label Optimaz 367.2 Chaudires au gaz :

label AGB-HR, HR + 37

Rfrences 38


1Introduction

Jusquau dbut des annes septante, la pro-blmatique de lnergie dans les btimentstait peu, voire pas du tout, au centre des pr-occupations. Lnergie tait en effet bon mar-ch et semblait sans limites mais la crise delnergie dans les annes septante a fait appa-ratre le contraire, savoir que la consomma-tion dnergie peut tre coteuse et que lessources traditionnelles dnergie ne sont pasinpuisables.

Dautre part, des scientifiques ont dmontrque laugmentation dbride de la consomma-tion nergtique peut avoir des consquencesnfastes sur lenvironnement. En effet, elle estconsidre comme une des grandes respon-sables du rchauffement de la plante par effetde serre, de la diminution de lpaisseur de lacouche dozone, des pluies acides et de la pol-lution du sol et de lair.

A la suite des crises nergtiques et des sc-narios catastrophes en matire denvironne-ment, les autorits ont t contraintes deprendre des mesures pour obliger les indivi-dus consommer lnergie avec modration.De mme, lindustrie a t encourage, par lebiais de programmes dincitation, dvelopperde nouvelles techniques, de nouveaux appa-reils ou systmes permettant dconomiser

lnergie. Bien que ces mesures naient pastoujours t couronnes de succs, elles onttoutefois progressivement fait prendreconscience aux spcialistes ainsi quau grandpublic de la ncessit dadopter un comporte-ment dutilisation rationnelle de lnergie quicontribue non seulement diminuer la facturenergtique mais galement protger notreenvironnement long terme.

La prsente brochure traite du chauffage cen-tral des habitations, qui peut tre considrcomme le principal poste des dpenses ner-gtiques des mnages, sans aborder les nou-veauts telles que les chaudires condensa-tion, des tuyauteries en matire synthtique,

Elle traite en premier lieu des diverses sourcesdnergie possibles pour le chauffage des bti-ments, donne une description des systmes dechauffage classiques les plus courants et envi-sage ensuite les possibilits doptimiser, voiredaccrotre, le rendement dune installation.Elle considre, enfin, les critres lgaux, lesnormes et rglementations auxquelles les ins-tallations doivent rpondre en matire de ren-dement, de fonctionnement, dentretien et descurit.

42%

37%

10% 6%5%

2

rayonnement, soit un chauffage indirect etretard par accumulation. Le chauffage lec-trique par le sol, qui consiste le plus souvent accumuler la chaleur dans le plancher pendantla nuit et librer lnergie pendant le jour,constitue une autre possibilit qui est toutefoismoins utilise et que nous nenvisageronsdonc pas.

Le choix dun combustible dpend de nom-breux facteurs lis aux possibilits pratiques(disponibilit, stockage) ou des considra-tions conomiques (consommation, entretienet volution des prix). La prfrence individuel-le tenant compte des aspects de scurit ou dela problmatique environnementale joue, elleaussi, un rle important.

2.2 Critres influenant le choixde la source dnergie

2.2.1 Disponibilit et rpartition

La figure 2 indique la rpartition des sourcesdnergie utilises dans les installations dechauffage central des habitations. Il ressortque la grande majorit (93%) des installationsde chauffage central utilise soit le mazout(56%), soit le gaz naturel (37%).

2.1 Sources dnergie dispo-nibles

Les statistiques montrent que 60% despresque 3,8 millions dhabitations en Belgiquetaient quipes en 1991 dun chauffage cen-tral. Les systmes de chauffage central recou-rent essentiellement aux combustibles liquidesou gazeux, tels le mazout ou le gaz naturel,pour la production de chaleur. Ces deux typesde combustible sont, conjointement avec lebois et le charbon, galement utiliss commesource dnergie pour les appareils de chauffa-ge individuels, comme les poles, les feuxouverts et les convecteurs. Toutefois il fautnoter que le bois et le charbon sont de moinsen moins utiliss, surtout cause de leurmanutention plus difficile.

Pour avoir une ide de la rpartition relle dessources nergtiques utilises dans les habita-tions, la figure 1 indique quen 1991 et pourtous les systmes de chauffage, prs de 80%des habitations taient soit chauffes aumazout (42%), soit au gaz naturel (37%).

Lutilisation de llectricit comme source ner-gtique se limite gnralement aux appareilsindividuels qui procurent soit un chauffagedirect au moyen de convecteurs ou dappareils


Sources dnergie pour le chauffagecentral dans les habitations

Figure 1 Sources dnergie pour le chauf-fage (tous systmes) des habitations (INS 1991).

Figure 2 Sources dnergie utilises pourle chauffage central des habitations (INS 1991).

56%37%

4%1% 2%

gaz naturel

charbonlectricit autres

mazout

gaz naturel

charbon

lectricit autres mazout

Il convient galement de noter que les prixactuels relativement bas de lnergie nincitentpas adopter une consommation modre delnergie. Etant donn laugmentation constan-te de la consommation nergtique totale, onpeut penser que les prix de lnergie augmen-teront lavenir de manire plus significative.

Llectricit est bien plus chre (tarif diurne) etson prix approche actuellement les 6BEF/kWh, ce qui en fait une source dnergietrs peu concurrentielle pour le chauffage. Leprix de llectricit (tarif nocturne) demeureencore bien plus lev que celui du gaz naturelet du mazout (prs de 3 BEF/kWh), mais cettesource dnergie est acceptable et utilisablepour le chauffage par accumulation condi-tion quil sagisse dun logement bien isol.


La part de gaz naturel augmente cependantdavantage que celle du mazout, ce qui sex-plique notamment par lexpansion continue durseau de distribution de gaz. Cette volutionpeut tre illustre par la figure 3, relatant lavente de chaudires au gaz naturel et aumazout pour la priode 1990-1995.

La prfrence trs marque du consommateurbelge pour les systmes de chauffage aumazout ou au gaz naturel sexplique non seule-ment par la fiabilit des chaudires tradition-nelles, mais galement par les prix relative-ment stables et concurrentiels de ces deuxtypes de combustible. La concurrence estbnfique pour le consommateur, non seule-ment parce quelle contribue maintenir uncertain quilibre des prix mais aussi parce quelapprovisionnement et la dpendance nerg-tiques de notre pays se rpartissent ainsi entrediffrentes sources dnergie.

2.2.2 Evolution du prix des combus-tibles

2.2.2.1 Prix des combustibles

La figure 4 retrace lvolution des prix annuelsmoyens du gaz naturel, du mazout et de llec-tricit (tarif diurne et nocturne), convertis enprix par kWh et pour la priode 1982-1997.

Etant donn que depuis une dizaine dannesles prix du gaz naturel et du mazout restentrelativement stables et un niveau raisonna-blement bas (environ 1 BEF/kWh), ils neconstituent pas toujours un facteur dcisif lorsdu choix.

Le gaz naturel prsente nanmoins linconv-nient de ne pas tre disponible partout, ce quiexplique que ce type de combustible est moinsutilis en Wallonie quen Flandre comme sour-ce de chauffage.

Figure 3 Nombre de chau-dires vendues en Belgique(priode 1990-1995).

Figure 4 Evolution des prixmoyens des combustiblespour la priode 1982-1997.

40

60

80

100

120

140

1990 1991 1992 1993 1994 1995

nombre de chaudires(x 1000)

gaz mazout total

0

1

2

3

4

5

6

7

1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998

Prix moyen (BEF/kWh)

lectricit (jour) lectricit (nuit) mazout gaz


2.2.2.2 Valeurs calorifiques moyennes etconventionnelles

Lors de la conversion des prix moyens descombustibles en une seule et mme unit ner-gtique (kWh), il convient de tenir compte dupouvoir calorifique des divers combustibles(tableau 1).

Les valeurs indicatives moyennes des pouvoirscalorifiques du gaz naturel et du mazout ainsique la masse volumique sont reprises autableau 1 (sources : ARGB et Cedicol). A noterque les pouvoirs calorifiques rels tant pour lemazout que pour le gaz naturel varient en fonc-tion du lieu, de la livraison et du moment. Pourles calculs ordinaires, on peut adopter les pou-voirs calorifiques conventionnels des combus-tibles prcits tels que dtermins par leMinistre des Affaires Economiques (voirtableau 1).

Si des valeurs spcifiques doivent tre utilises(par ex. en cas de tests en laboratoire), il estncessaire de faire procder une analyse ducombustible utilis dans un laboratoire spcia-lis.

2.2.3 Aspects environnementaux

2.2.3.1 Pollution de lenvironnement due lacombustion

Substances nocives dans les gaz de combus-tion

Toute combustion gnre des fumes quicontiennent certaines substances nocives pourlenvironnement, toxiques pour lhomme etnuisibles pour les matriaux de construction.La quantit de substances nocives misesdpend, dune part, du combustible utilis et,dautre part, de la faon dont se droule lacombustion.

Il sagit principalement des substances sui-vantes :

les oxydes dazote (NOx) responsablesdes pluies acides et jouant un rle dans ladestruction de la couche dozone;

le dioxyde de carbone (CO2) qui se rpanden haute atmosphre et qui est respon-sable de leffet de serre (rchauffement delatmosphre); toutefois il est noterquun taux minimal de CO2 (12,5%) dansles fumes est signe dune bonne com-bustion;

les dioxydes de soufre (SO2) mis unique-ment lors de la combustion de combus-tibles contenant du soufre (ex. mazout,charbon) mais qui, lors de la condensa-tion de la vapeur deau des gaz de com-bustion, peuvent causer une corrosion

agressive et qui, sils se mlangent lat-mosphre, contribuent au phnomne despluies acides;

le monoxyde de carbone (CO) form lorsdune mauvaise combustion (insuffisanceen oxygne) et constituant un gaz trstoxique, voire mortel pour lhomme;

les hydrocarbures ou carbures dhydrog-ne (CxHy) qui, en cas de combustionincomplte, demeurent ltat de rsiduset dont on sait quils reprsentent, dansde nombreux cas, un agent cancrigneimportant pour lhomme;

poussires et suies, produites lors de lacombustion du mazout et du charbon, quise dposent sur les parois de cheminesou atterrissent dans lenvironnement parle biais des chemines.

Tableau 1 Pouvoir calorifique et masse volumique des combustibles

Combustible Pouvoir calorifique Pouvoir calorifique Masse volumiqueinfrieur (4) suprieur (4)

Gaz naturel H 10,85 (kWh/Nm3) 12,03 (kWh/Nm3) 0,62 (kg/Nm3)(Algrie) (1)

Gaz naturel H 10,25 (kWh/Nm3) 11,36 (kWh/Nm3) 0,63 (kg/Nm3)(mer du Nord) (2)

Gaz naturel L 9,32 (kWh/Nm3) 10,33 (kWh/Nm3) 0,64 (kg/Nm3)(Slochteren) (3)

Gaz naturel 10,50 (kWh/Nm3) 11,64 (kWh/Nm3) 0,81 (kg/Nm3)(valeur convention-nelle MAE)

Mazout 9,98 (kWh/litre) 10,65 (kWh/litre) 0,85 (kg/litre)(moyenne)

Mazout 10,09 (kWh/litre) 10,59 (kWh/litre) 0,85 (kg/litre)(valeur convention-nelle MAE)

(1) gaz livr dans la rgion ouest de Belgique 20 mbar(2) gaz livr dans la rgion est de Belgique 20 mbar(3) gaz livr dans le centre de la Belgique (axe Anvers Bruxelles) 25 mbar(4) 1 kWh = 3,6 MJ


Le tableau 2 donne une srie de valeurs indica-tives de la quantit de certaines substancesnocives mises lors de la combustion du gaznaturel, du mazout, du charbon et du bois. Ilressort de ce tableau que, dans des conditionsmoyennes, la combustion du gaz naturel polluemoins que la combustion du mazout. En outre,les gaz de combustion du gaz naturel contien-nent moins de suie et pas de dioxyde desoufre.

Quoi quil en soit, il est indispensable darriver une rduction de lmission de ces sub-stances dangereuses, ce qui peut tre ralispar une utilisation rationnelle de lnergie.

Il existe dautre part une srie de rglementa-tions et de normes qui limitent lmission desubstances nocives dans les gaz de combus-tion de toutes les installations de chauffage.Ces aspects contraignants sont abords auchapitre 6.

Il convient de noter que les fabricants de br-leurs et de chaudires ont galement dploydimportants efforts au cours de ces derniresannes pour obtenir des installations fournis-sant de meilleurs rendements tout en respec-tant lenvironnement. A titre dexemple, lateneur en NOx des gaz de combustion peut tresensiblement rduite par la diminution de latemprature de ces gaz, amlioration qui peuttre obtenue par une recirculation des gaz decombustion. Cette technique spciale est appli-que pour les brleurs appels low-NOx, quirduisent la temprature de flamme.

2.2.3.2 Pollution du sol

En matire de pollution du sol, le stockage dumazout et a fortiori celui ralis dans lesciternes enfouies, constitue un problme tantdonn qu terme, les rservoirs risquent defuir suite la corrosion, la dgradation des

matriaux, la mauvaise qualit des souduresou tout autre dommage. Bon nombre derservoirs existants enfouis dans le sol ne pos-sdent aucun systme de dtection des fuites,de sorte quaucun contrle nest possible. Pourlutter contre cette forme de pollution du sol, laRgion Flamande a adopt une directive (VLA-REM), qui tablit notamment des critres rela-tifs la construction et aux matriaux entrantdans la construction des rservoirs et qui pr-voit des contrles priodiques dtanchittant des nouveaux rservoirs que des rser-voirs existants.

Dans les autres rgions, aucune rglementa-tion aussi contraignante nexiste pour linstant.En labsence de lgislation ou de contrlevolontaire sur le terrain, la pollution du sol parfuite de combustible peut tre vite en res-pectant les quatre principes de base suivants :

utilisation exclusive de rservoirs double paroi;

installation dun systme adapt de dtec-tion des fuites;

placement dune protection contre lesdbordements;

excution dun contrle rgulier de ltan-chit et du bon fonctionnement des sys-tmes de scurit par un technicien agr.

Consultez le chapitre 6 pour plus de dtails surles lgislations en vigueur.

2.2.4 Aspect scurit

2.2.4.1 Danger dincendie et dexplosion

Il est important de savoir que toute installationde chauffage doit, dune part, se composer dematriaux et dappareils devant rpondre unesrie de critres de qualit et que, dautre part,elle doit tre ralise selon les rgles debonne pratique par un installateur en chauffa-ge, condition ncessaire pour garantir la scu-rit et labsence de dfaillance de linstallation.Dans le cas dune installation gaz, sa confor-mit doit tre garantie par une attestation cri-te de linstallateur.

Laspect scurit est trs important dans le casdune installation gaz. Dune manire gnrale,les appareils et les conduites ne sont pas dan-gereux mais des fuites peuvent se prsenterlorsque ces appareils et ces conduites sont malinstalls ou mal entretenus.

En dautres termes, pour prvenir les risquesdincendie et dexplosion, il est essentiel decontrler rgulirement ltanchit desconduites, des robinets et des compteurs et,en cas de moindre odeur suspecte, tant lin-trieur qu lextrieur de lhabitation, davertirimmdiatement le chauffagiste responsable oula socit de distribution.

Tableau 2 Emission de substances dangereuses lors de la combustion du gaz naturel, dumazout, du bois et du charbon.

Combustible Valeurs indicatives pour lmission de substances nocives (mg/kWh)

SO2 NOx CO poussires

Mazout 470 180 180 0

Gaz naturel 10 180 220 0

Charbon 1800 180 36000 900

Bois 20 100 - 20 2000

naturel de la chemine est trs rduit en raisondu phnomne dinversion thermique.

Utilisation dappareils combustion ouverte

Malgr les situations dramatiques, les cam-pagnes dinformation et les mises en garderalises rgulirement par lInstitut royalmtorologique et les mdias, aucune lgisla-tion spcifique noblige encore les individus crer des conditions sres dans les habitationset les appartements. Cest surtout lutilisationdappareils combustion ouverte (pole,chauffe-eau, ) qui puisent lair de combus-tion ncessaire dans la pice dans laquelle ilssont installs (figure 5), qui devrait tre forte-ment dconseille, voire interdite, si aucunescurit de fonctionnement ne peut tre assu-re.


Le contrle dtanchit peut tre effectu parlhabitant lui-mme en teignant tous les appa-reils (galement les veilleuses) et en surveillantpendant une dizaine de minutes le compteur. Sipendant cette courte priode, le compteurenregistre une consommation (dernier chiffredu compteur), linstallation intrieure prsenteune fuite. Dans ce cas, il y a lieu de faire aussi-tt appel un spcialiste.

Ce quil faut faire en cas de fuite de gaz impor-tante (plus qun litre de gaz en dix minutes) :

teindre toutes les flammes (veilleusecomprise), nactionner aucun interrupteurou autre appareil lectrique;

fermer le robinet de gaz au niveau ducompteur;

arer si possible la pice en ouvrantportes et fentres pour crer une ventila-tion intensive;

avertir la socit de distribution de gaz, lechauffagiste responsable ou les pompiers.

2.2.4.2 Danger dintoxication

Intoxication au monoxyde de carbone (CO)

Notre pays enregistre chaque anne deux trois mille cas dintoxication au CO, une centai-ne dentre eux se soldant par le dcs de loc-cupant. Lintoxication peut rsulter du mauvaisfonctionnement dappareils de chauffage cycle de combustion ouverte, c.--d. qui utili-sent lair de combustion de la pice danslaquelle ils sont installs. Une combustion sreexige une importante quantit dair (10 m3 dairpour la combustion dun m3 de gaz naturel) ;dans ces conditions, le CO toxique normale-ment form est converti en dioxyde de carbo-ne inoffensif (CO2). En cas dapport insuffisantdair, la quantit de plus en plus importante deCO produite ne peut tre convertie et prsente

donc un danger pour toutes les personnes quiinhalent lair ambiant.

Le monoxyde de carbone est un gaz incolore etinodore qui, inhal, est directement transmisdans le sang et, lentement mais srement,empche lapport vital en oxygne. Les symp-tmes de lintoxication au CO se traduisent toutdabord par des tourdissements et des mauxde tte, ensuite par des vomissements, destroubles respiratoires et cardiaques, et dansles cas les plus graves, par le coma, voire ledcs, du sujet.

Le monoxyde de carbone peut tre form oureprsenter une menace dans les cas suivants :

si le combustible (gaz, mazout, bois oucharbon) nest pas compltement brl,en raison dun manque doxygne ou dairfrais suite une aration insuffisante dulocal;

si les gaz de combustion ne sont pas suf-fisamment vacus par la chemine ousont refouls en raison dun mauvais tira-ge de la chemine ou suite un fonction-nement dautres appareils (hotte aspiran-te, chemine, ..);

si les gaz de combustion sont directementlibrs dans lespace vital (pas de raccor-dement une chemine) et quil nexisteaucune possibilit dvacuation de ces gazvers lextrieur.

Les statistiques rvlent que la plupart des casdintoxication se produisent dans les salles debains o des chauffe-eaux et chauffe-bainssont souvent installs sans un apport suffisantdair frais et/ou sans vacuation suffisante desgaz de combustion. La plupart des accidentssurviennent entre novembre et avril et les dan-gers sont plus importants par temps calme,cest--dire lorsque le vent ne peut assurer unearation naturelle suffisante et que le tirage

Figure 5 Appareil combustion ouverte.

Si de tels appareils sont utiliss dans les habi-tations, il convient dadopter des mesures descurit suffisantes afin de prvenir le risquedintoxication au CO. A cet gard, nous pou-vons donner les conseils suivants :


utilisez un appareil sr et agr avec rac-cordement une chemine et pourvu dunsystme de scurit qui teint automati-quement lappareil lorsque la quantitdoxygne est insuffisante dans lairambiant (dtection de CO) ou en cas derefoulement des gaz de combustion(coupe-tirage antirefouleur ou protectionthermique contre les refoulements);

faites entretenir rgulirement lappareilde combustion et la chemine par un sp-cialiste

prtez attention aux signaux du danger :lors de la combustion du gaz, une flammebleue est normale ; une flamme jaune-orange, en revanche, indique une mauvai-se combustion. Les dpts de suie indi-quent toujours une combustion incompl-te, donc dangereuse ; la condensation surles vitres tmoigne dune aration insuffi-sante;

assurez un apport suffisant dair frais enplaant une grille dadmission (orificedau moins 150 cm2 ne pouvant treferm) dans un mur extrieur ou dans lapartie infrieure dune porte daccs unlocal suffisament aliment en air frais(dispositifs de ventilation conformment la norme NBN D 50-001);

si lappareil nest pas raccord une che-mine ou si lappareil est vtuste et rac-cord une chemine dpourvue de sys-tme de scurit, installez une grille dva-cuation place dans la partie haute de lapice et par laquelle lair vici peutschapper.

Utilisation dappareils combustion ferme

Les appareils cycle de combustion fermesont des dispositifs srs qui assurent lapportdair et lvacuation des gaz de combustiondirectement et respectivement en provenanceou en direction de lextrieur via un circuit her-mtiquement ferm (figure 6).

Ces appareils peuvent tre placs contre unefaade extrieure (sans chemine) et offrentles avantages suivants :

lappareil assure, en toutes circonstances,un fonctionnement sr et autonome;

lappareil fonctionne indpendamment dela ventilation de lhabitation et aucuneouverture spciale daration ne doit treamnage;

la combustion et lvacuation des gaz decombustion ne sont pas sujettes auxvariations de pression dans lhabitation(hotte aspirante, par exemple);

les possibilits dinstallation sont plusvastes (pas ncessairement devant unechemine).

Le chapitre 6 reprend une srie de dispositionslgales et dobligations relatives la ventilationdes chaufferies et lvacuation des gaz decombustion. La plupart de ces obligations nesappliquent malheureusement quaux nou-velles constructions et installations. Pour leshabitations et installations existantes, on nepeut que se rfrer aux recommandationscites plus haut pour se prmunir contre toutdanger ventuel dintoxication.

2.2.5 Cots dinvestissement et dex-ploitation

Les installations au mazout requirent uninvestissement ponctuel pour le rservoir etles raccordements ncessaires ; des frais sup-plmentaires dinstallation sont toutefoisncessaires pour les travaux dexcavation(dans le cas de rservoirs enfouis dans le sol)ou pour linstallation lair libre. En ce quiconcerne les cots de consommation, desinvestissements priodiques doivent treconsentis pour le stockage du mazout, doncavant la consommation proprement dite. Cestau consommateur quappartient le choix deslectionner le fournisseur le meilleur marchainsi que la priode de livraison la plus avanta-geuse. Bien que financirement moins intres-sant, il est galement possible de conclure uncontrat avec un fournisseur fixe qui livre desmoments dtermins de lanne.

Dans le cas du gaz naturel, il faut consentir uninvestissement ponctuel pour le raccordementau rseau et linstallation du compteur. Laconsommation de gaz est en outre imputepriodiquement par le biais de factures inter-mdiaires dont le montant fixe est tabli surbase de la consommation de lanne prcden-te. La facture annuelle, enfin, tient compte de laconsommation annuelle effective et comprendles corrections ncessaires ainsi que, outre laconsommation de gaz, des frais fixes (locationdu compteur, redevance du service de base,).

2.2.6 Cots dentretien

2.2.6.1 Obligations lgales

Conformment lArrt Royal (A.R.) du 6 jan-vier 1978, toutes les chaudires utilisant uncombustible solide ou liquide doivent tre

Figure 6 Appareil combustion fermeavec vacuation murale.1. apport dair frais2. vacuation des gaz de combustion3. ventilateur

A B

1

1

2

2

1

1 3

entretenues par un technicien agr et ce desintervalles de 15 mois maximum (voir gale-ment chapitre 6). Pour connatre les cotsmoyens recommands, il y a lieu de se rfreraux barmes de lUnion Royale Belge desInstallateurs de Chauffage (UBIC).

Lentretien rgulier des chaudires prsenteune srie davantages vidents :

cet entretien et le rglage du brleur per-mettent dobtenir un meilleur rendementde combustion et, donc, une conomiednergie que lon estime 4%;

lconomie dnergie ainsi enregistresaccompagne automatiquement dunerduction des missions de substancesnocives;

la longvit de la chaudire saccrot et lerisque de panne diminue;

lentretien rduit le risque dincendie etoffre une garantie juridique lassurance-incendie.

Signalons enfin que lentretien et le contrledes chaudires gaz ne sont pas obligatoiresdans notre pays. Ces inspections, au coursdesquelles il convient surtout de surveiller lacombustion et ltanchit au gaz, sont toute-fois recommandes selon une frquence bis-annuelle. Cette ncessit est encourage parlobligation dentretien des chaudires gazprvue dans prs de la moiti des Etatsmembres de lUnion Europenne.


2.2.6.2 Impact de lentretien des chaudires

Les dispositions de lA.R. du 6 janvier 1978relatives la limitation de la pollution atmo-sphrique des gnrateurs de chaleur utilisantdes combustibles solides ou liquides au tra-vers notamment de lindice de noircissementdes fumes et du rendement de combustionsont dsutes, si lon tient compte des carac-tristiques des chaudires modernes.

Il ressort cependant dtudes et enqutes quela lgislation portant sur lentretien des chau-dires de chauffage central nest, dans denombreux cas, pas respecte (absence de cer-tificat dentretien pour la moiti du parc dechaudires) et quun nombre important dechaudires est dans un tat tel que, mmeaprs entretien, elles ne rpondent pas aux cri-tres les moins svres et devraient ds lorstre remplaces. Un entretien correct, effectupar un technicien agr, est prcisment uneopration efficace et importante pour obtenirune consommation dnergie moindre et dslors une protection accrue de lenvironnement.Le gain financier ainsi que le sens civiquedevraient inciter effectuer des entretiensrguliers de linstallation de chauffage.

Des tudes ont pu rvler quune applicationefficace de la lgislation permettrait denregis-trer une rduction des cots mnagers dechauffage de 4% environ, qui saccompagnedune diminution pratiquement aussi impor-tante des missions de CO2.

33.1 Relation btiment - installa-tion - occupant

Lobjectif de linstallation de chauffage danslhabitation consiste assurer un confort ther-mique satisfaisant devant rpondre aux exi-gences et aux besoins des habitants. Dans cecadre lutilisation rationnelle de lnergiereprsente un paramtre important aussi biendans le temps que dans lespace.

Pour atteindre cet objectif :

la conception et les caractristiquesarchitecturales de lhabitation (isolationthermique, ventilation, rayonnementsolaire incident) doivent conduire desbesoins en nergie rduits un mini-mum;

le dimensionnement de linstallation dechauffage, en dautres termes la dtermi-nation de la puissance thermique installesur la base des mthodes de calcul nor-malises (NBN B 62-003), doit tre adap-te aux besoins rels en nergie;

le rendement global saisonnier de linstal-lation doit tre le plus lev possible;

un comportement respectueux de lutili-sation rationnelle de lnergie doit treadopt.

La relation btiment installation occupantreprsente une donne importante, dans la-

quelle larchitecte, le chauffagiste et le matrede louvrage ont chacun un rle jouer pourobtenir un climat intrieur optimal moyennantune consommation nergtique totale mini-male.

3.2 Caractristiques des instal-lations de chauffage central

Les statistiques de 1991 montrent que lechauffage central est install dans 60% deshabitations. La chaleur est produite par unappareil centralis (la chaudire) et est ensui-te distribue par un rseau de canalisations etachemine dans les locaux chauffer via unfluide caloporteur (eau ou air).

Par rapport au chauffage individuel, le chauf-fage central offre les avantages suivants :

la production centrale de chaleur prsen-te un meilleur rendement et est globale-ment moins polluante;

le chauffage central peut galement servir chauffer leau des installations sani-taires;

les corps de chauffe prennent moins deplace que les appareils individuels;

le chauffage central requiert moins den-tretien et offre un confort accru.

Le chauffage central prsente toutefois lin-convnient de pertes dnergie lors de la dis-


Le chauffage central dans les habitations

tribution de la chaleur vers les diffrents locauxet de cots plus levs dinvestissement etdexploitation. Toutefois, confort identique,les cots sont du mme ordre de grandeur.

3.3 Chauffage central eauchaude

3.3.1 Principe de fonctionnement

Traditionnellement, dans le cas du chauffagecentral par circulation deau chaude, leau estchauffe dans la chaudire une tempraturemaximale de 90 C environ. Leau chaude estenvoye au moyen dune pompe ou circulateurvia un rseau de canalisations vers les corps dechauffe qui assurent leur tour la transmissionthermique ncessaire dans les pices o ilssont installs. Leau refroidie retourne lachaudire par le mme rseau de tuyaux (ins-tallation monotube) ou par un rseau parallle(installation bitube), o le cycle recommence.La figure 7 montre un schma de principedune installation de chauffage central eauchaude (installation bitube).

La figure 8 montre un schma de principedune installation de chauffage central eauchaude (installation monotube).

Actuellement, les habitations sont aussi et deplus en plus quipes dinstallations de chauf-fage distribution centralise, c.--d. ochaque radiateur est individuellement aliment partir de collecteurs communs (aller etretour) via des tuyauteries de faible diamtreen matire plastique. Lutilisation de matrielspcifiquement dvelopp pour ce type dins-tallation (robinetterie intgre, raccordementsprfabriqus, tubes en polythylne rticulsous foureaux encastrs) permet un montagefacile et rapide et rduit les cots dinvestisse-ment. La figure 9 montre le principe dune telleinstallation.


1 3

2

54

6

Figure 7 Principe dune installation de chauffage central eau chaude (bitube).1. chaudire 4,5. circuits dpart et retour2. circulateur 6. corps de chauffe3. vase dexpansion

Figure 8 Principe dune ins-tallation de chauffage central eau chaude (monotube).1. alimentation radiateur2. boucle monotube et

tuyau by-pass

1

2

Figure 9 Principe duneinstallation de chauffage distribution centralise.

Pour les habitations, cest le systme classiquede chauffage eau chaude avec radiateurs quiremporte le plus grand succs car il offre lesprincipaux avantages dun systme simple,fiable, facile rgler, confortable et prsentantune longvit acceptable. Il nest cependant enaucun cas le systme idal car il prsente aussiles inconvnients dune inertie thermique larelance et dune sensibilit au gel.

La rgulation du chauffage seffectue plu-sieurs niveaux. En fonction de la saison, latemprature maximale de leau de linstallationpeut tre adapte la temprature extrieuremoyenne. Cet ajustement seffectue simple-ment par le rglage du thermostat de la chau-dire (aquastat) mais peut tre galement plussophistiqu et recourir un rglage automa-tique combin une sonde extrieure. La cha-leur peut tre en outre rgle dans chaquepice, au niveau des corps de chauffe, en adap-tant le dbit deau. Pour ce faire, le robinet duradiateur est position manuellement ou ledbit deau est adapt automatiquement par unrobinet tte thermostatique.

Enfin, il est conseill de mettre lensemble delinstallation en tat de veille chaque fois quelhabitation nest pas occupe et lorsquil nestpas ncessaire de maintenir la temprature deconfort, comme pendant la nuit. Un thermostatdambiance pourvu dune horloge permet deprogrammer le mode de chauffage tout entenant compte des rgimes journaliers, hebdo-madaires et de week-end.

3.3.2 Classification et dimensionne-ment

En fonction de la nature de linstallation, ondistingue plusieurs catgories selon :

le type de distribution : installation 1tuyau (monotube) ou 2 tuyaux (bitube),

centralise partir de collecteurs; le mode dmission : radiateurs, convec-

teurs, chauffage par le sol, par les murs etpar le plafond;

la source dnergie : gaz, mazout,

Signalons enfin que la conception et le dimen-sionnement correct des composants (corps dechauffe, tuyaux, circulateurs, vases dexpan-sion, ) de tous les types dinstallation sontimportants pour son bon fonctionnement.

3.3.3 Modes de transmission ther-mique et corps de chauffe

3.3.3.1 Modes de transmission thermique

La transmission de la chaleur dans la pice parles corps de chauffe peut seffectuer parconvection et/ou par rayonnement (figure 10).La convection signifie que la chaleur est direc-tement transmise lair froid au voisinage ducorps de chauffe. Cet air rchauff, plus lgerque lair froid, slve et est remplac par delair froid aspir dans la partie basse du corpsde chauffe. On assiste ainsi un mouvement

circulatoire naturel qui finit par rchauffer len-semble de lair de la pice. Dans le cas durayonnement, la chaleur de la surface chaudeest mise dans toutes les directions et trans-mise toutes les surfaces plus froides directe-ment apparentes.

La plupart des corps de chauffe mettent lachaleur par convection et par rayonnement. Lapart convection/rayonnement dpend de lanature du corps de chauffe : dans le cas desconvecteurs, la transmission thermique sef-fectue surtout par convection tandis quen casde chauffage par le sol ou le plafond, la trans-mission seffectue surtout par rayonnement.Les radiateurs, en revanche, associent les deuxmodes de transmission, bien que la convectionreste en gnral plus importante que le rayon-nement.

En fonction du type de radiateur, la part derayonnement varie par exemple de 10% (radia-teur comprenant plus de 3 panneaux et pourvudailettes de convection) 50% (radiateur panneau unique).


80C50C

-8C +20C

Figure 10 Transmission dechaleur par rayonnementet par convection.C. convectionR. rayonnementT. transmission

(conduction)

C

RT

3.3.3.2 Radiateurs

Sur le plan du matriau, de la forme et de lap-parence, les radiateurs peuvent tre trs diff-rents. Ils peuvent tre en acier, en fonte ou enaluminium et se prsenter sous la forme deradiateurs panneaux (pourvus ou non dai-lettes de convection), de radiateurs lmentsou de radiateurs dcoratifs. Ces derniers serencontrent principalement dans les salles debains et cuisines et connaissent actuellementun franc succs, en particulier en raison deleurs proprits esthtiques et pratiques(schage des essuie-mains).

Les radiateurs sont de prfrence installscontre un mur extrieur et sous une tablette defentre. Grce cette position le rayonnementdes surfaces froides (mur ou fentre) est effi-cacement compens par lmission du radia-teur. Toutefois, il faut veiller ce que la trans-mission thermique ne soit pas entrave par destentures, caches, crans ou tout autre mobilier.Linstallation dun radiateur devant une fentreou, en gnral, devant une allge ou un murnon isol est pourtant proscrire parce queune trs grande partie de la chaleur mise parle radiateur est directement perdue par cetteparoi non isole.

Par rapport aux convecteurs, leffet de rayon-nement des radiateurs prsente un avantagecar lnergie rayonne procure une agrablesensation de chaleur. En revanche, ils sont pluslents se mettre en temprature en raison deleur contenance plus importante en eau.

3.3.3.3 Convecteurs

Les convecteurs se composent de tubes ailettes dissimuls par un cran ou une plintheou placs dans une niche ou en fosse. Commenous lavons dj expliqu, la transmission

thermique seffectue presque exclusivementpar convection : lappareil attire lair froidsitu sous lui, le rchauffe et libre lair chaudpar le haut. La hauteur du cache convecteurest primordiale pour la cration dun effet dechemine et joue un rle important dans latransmission thermique. Le flux dair chaudaugmente dautant plus rapidement que lecache convecteur est haut ; la puissance delappareil augmente dans les mmes propor-tions.

La figure 11 montre plusieurs emplacementspossibles pour les convecteurs. Il faut noterque la transmission thermique des convec-teurs peut tre sensiblement influence par laprsence de mobilier ou dobjets placs sur,sous ou proximit de lappareil, ceux-ciempchant la circulation naturelle de lair.Etant donn leur faible capacit en eau, les

convecteurs atteignent rapidement leur temp-rature de rgime de chauffe et conviennentdonc bien au chauffage rapide des locaux. Enrevanche, il faut signaler que par rapport auxradiateurs, lmission thermique dun convec-teur est plus sensible une variation de tem-prature deau et sera ds lors aliment enmoyenne avec de leau plus chaude.

Les convecteurs peuvent galement tre placsdans des fosses (fig. 11 f, g, h), ce qui peutsavrer intressant notamment dans le cas deportes-fentres devant lesquelles aucun radia-teur ne devrait tre plac, compte tenu du mau-vais rendement rsultant dune telle situation.Dans ce cas, la conception de la fosse et le pla-cement du convecteur dans celle-ci revtentune importance capitale pour garantir un bonfonctionnement et la transmission thermiquesouhaite.


fentre

a b c d e

f g h i

Figure 11 Emplacements possibles pour convecteurs.a. en allge d,e. en nicheb. contre mur f,g,h. en fossec. libre i. derrire un meuble

3.4 Chauffage par le sol

3.4.1 Principes du chauffage par lesol

Comme son nom lindique, le chauffage par lesol consiste chauffer le plancher par le biaisdun rseau de tuyaux encastrs dans ce der-nier et dans lesquels circule de leau chaude encircuit ferm (figure 12). La transmission ther-mique dpend en grande partie de la tempra-ture de leau, de la distance entre les tuyaux etde la rsistance thermique de toutes lescouches du complexe plancher situes au des-sus des tuyaux.

leau est limite des valeurs situes entre 45et 50C maximum car, pour des questions deconfort et des raisons mdicales, la tempratu-re de la surface du sol ne peut dpasser 29Cdans les zones habitables.

Si les habitations ne sont pas bien isoles, lechauffage par le sol ne sert que de chauffagede base et doit tre complt par un chauffagedappoint (radiateurs eau chaude ou lec-triques, par exemple). Ce chauffage dappointest dailleurs souvent prvu dans les picesdont les surfaces nettes de plancher sontinsuffisantes cause du mobilier ou des qui-pements, telles les cuisines et les salles debains.

Parfois certaines habitations sont quipes dedeux systmes de chauffage : un chauffage parle sol basse temprature au rez-de-chausseet des radiateurs haute temprature ltage.Cette combinaison requiert souvent une rgu-lation supplmentaire, ce qui rend linstallationplus complexe et augmente les cots. Dautrepart, il faut galement viter la combinaisondun chauffage par le sol et de grandes baiesvitres par lesquelles un rayonnement solairetrs important peut entrer, car cette situationpeut vite mener des surchauffes incontr-lables.

Le chauffage par le sol doit tre prvu lors dela conception de lhabitation parce que le plan-cher chauffant prsente une plus grande pais-seur et doit tre trs bien isol, ce qui nest pasralisable en rnovation. Ce type de chauffageest galement trs souvent prsent sousforme de systmes prfabriqus qui ontrecours des tuyaux en matire plastique fixssur des plaques isolantes pourvues den-coches amnages cet effet. De plus, onconstate que le dimensionnement de linstalla-tion est gnralement ralis par le fournisseur

du systme, ce qui entrave lindpendance duchauffagiste. Les mthodes correctes de cal-cul valables pour tous les systmes sontreprises dans les NIT 170 et 181 du CSTC.

3.4.2 Avantages et inconvnients duchauffage par le sol

Parmi les avantages typiques, citons :

utilisation dune chaudire haut rende-ment, basse temprature ou conden-sation;

chauffage trs agrable si les critres deconfort sont respects;

absence de corps de chauffe apparent.

Les inconvnients sont les suivants :

rgulation difficile en raison de la grandeinertie thermique du systme;

ce systme doit tre prvu ds laconception et, une fois install, ne peuttre modifi au niveau espace et trans-mission thermique;

des fuites ventuelles sont difficiles dtecter et rparer;

les revtements de sol isolants, tels quela moquette et, dans une moindre mesu-re, le parquet, sont dconseills ; lesmeubles ne reposant pas sur des piedsrduisent la surface de sol utile et emp-chent la transmission thermique;

les cots dinstallation sont levs;

le chauffage par le sol est possible entant que chauffage principal uniquementdans les habitations bien isoles et nonquipes de grandes baies vitres; lechauffage dappoint est plus souvent largle que lexception.


Figure 12 Chauffage par le sol.1. dalle porteuse2. isolation thermique3. tuyaux de chauffage4. chape5. revtement de sol

Le chauffage par le sol est un systme dechauffage raction lente vu sa grande inertiethermique. Lutilisation du chauffage par le solest donc dconseille dans les habitations oles occupants ont un rythme de vie vari ousont souvent absents.

Une autre diffrence par rapport aux systmesclassiques de chauffage par radiateurs rsidedans le fait que la temprature moyenne de

5

4

2

1

3

3.5 Chauffage central par airchaud

3.5.1 Description du systme

Ce mode de chauffage utilise lair comme flui-de caloporteur. Lair est chauff dans un gn-rateur dair chaud environ 40C et est amenvers les pices chauffer au moyen dun ven-tilateur et dun rseau de conduites dair (figu-re 13).

En rgle gnrale, lair chaud est insuffl auniveau du sol par des bouches de soufflagetandis quune partie de lair est vacue par unsystme daspiration central (gnralementplac dans un hall) et redirige vers le gnra-teur dair chaud. Pour des raisons dhygine,une partie de lair vici est vacue vers lext-rieur via les pices humides (salle de bain,cuisine, WC) tandis quun pourcentage ajus-table dair frais est mlang de lair recycl lentre du gnrateur dair chaud.

Le bon fonctionnement dun systme de chauf-fage par circulation dair chaud dpend forte-ment de ltanchit lair de lhabitation. Sicelle-ci nest pas suffisamment tanche, lesdbits dair insuffl et aspir ne correspon-dront pas aux valeurs calcules ou serontmoins bien rpartis, entranant ainsi des pro-blmes pour lobtention des tempratures deconfort souhaites.

Ce systme requiert galement le placementadquat et soign des conduites dair, non seu-lement pour limiter les fuites mais galementpour prvenir un refroidissement trop impor-tant de lair chauff. Il est donc indispensabledisoler minutieusement toutes les conduitesdair et certainement dans les zones froides endehors du volume protg (par exemple le videventil).

Pour obtenir un confort thermique satisfaisant,dpourvu de courants dair, la position desbouches dair, la temprature du flux dair et lavitesse dinsufflation reprsentent les princi-paux facteurs.

3.5.2 Avantages et inconvnients

Le principal avantage dun systme de chauffa-ge par circulation dair chaud rside dans lapossibilit dobtenir un rchauffement trsrapide des diffrentes pices. Ce systme offreen outre la possibilit de coupler la ventilationde lhabitation au chauffage tandis quen prio-de estivale, le systme peut parfaitement fonc-tionner comme systme de ventilation mca-nique ou mme de rafrachissement.

Parmi les inconvnients, citons :

le rseau de conduites dair prend beau-coup de place, doit tre prvu la concep-tion de lhabitation et ne peut tre que dif-ficilement install en rnovation;

vu le moindre rchauffement des parois etdonc dinertie thermique, le refroidisse-ment des locaux se produit rapidementaprs chaque arrt;

la pollution des conduites dair peutentraner des problmes de sant;

la circulation de lair dans les conduites etla vitesse dinsufflation au niveau desbouches de soufflage peuvent entranerdes courants dair et des nuisancessonores;

le bruit du ventilateur risque de se trans-mettre lensemble de linstallation;

une grande consommation dnergie dansles habitations non tanches et mal iso-les thermiquement; une grande partie delair chaud est galement directementvacue lextrieur via la ventilation deslocaux humides.


1

5

3

42

Figure 13 Chauffage air chaud.1. prise dair frais 4. air souffl2. air recycl 5. air rejet 3. air mlang lextrieur

3.6 Comparaison des divers systmes de chauffage

Tableau 3 Comparaison des divers systmes de chauffage

Le tableau 3 fait tat dune comparaison relati-ve la plus objective possible des divers sys-tmes de chauffage les plus couramment utili-

ss dans les habitations. Les critres quientrent en ligne de compte sont laptitude dusystme, la faisabilit, le confort thermique,


les caractristiques de fonctionnement, le ren-dement, la possibilit de rgulation et lescots. Ce tableau a pour but daider faire unchoix entre les diffrents systmes de chauffa-ge, et ce sur la base de ces critres.

3.7 Chemines

3.7.1 Conception et ralisation de che-mines

Les gaz de combustion librs lors de la pro-duction de chaleur doivent, dans tous les cas,tre vacus vers lextrieur. La chemineconstitue le meilleur moyen dvacuation.Toute chemine doit tre tanche et treconstruite en matriaux incombustibles quiisolent parfaitement le canal de fume detoutes les pices intrieures.

La conception et la ralisation de la cheminesont trs importants et doivent rpondre unesrie de critres garantissant le fonctionne-ment optimal de la chemine. En dautrestermes :

le tirage naturel doit pouvoir tre garantien toutes circonstances en vitant lerefoulement des gaz de combustion dan-gereux pour les habitants;

le refroidissement des gaz de combustionne doit pas tre trop important pour viterla condensation de la vapeur deau conte-nue dans ces derniers et qui, dans le casdu mazout, par exemple, peut causer unedgradation du conduit.

Les dispositions relatives la construction deschemines sont reprises dans la norme NBN B61-001 (1986) qui nest toutefois dapplicationque pour les puissances de plus de 70 kW, etqui tombe donc en dehors du champ dapplica-

Critres Chauffage Chauffage Chauffage Chauffage individuel central par le sol par air chaud(poles) (rad./conv.)

Aptitude : habitation mal isole oui oui non non

habitation bien isole oui oui oui oui

Faisabilit : nouvelle construction oui oui possible possible construction existante possible possible difficile trs difficile

Confort thermique : type de chaleur ray. + conv. ray. + conv. ray. + conv. convection rpartition thermique irrgulire homogne homogne homogne points faibles surchauffe - - courants dair

Caractristiques : temps de relance rapide normal trs lent trs rapide intermittence bien adapte adapte peu adapte bien adapte sensible au gel non oui oui non nuisance sonore aucune parfois aucune parfois

(dilatation) (dilatation) (air+ventilo)

Rendements saisonniers : production thermique 50-70 % 70-90 % 70-90 % 70-90 % pertes de distribution aucune jusque 5 % 5-10 % 5-10 % pertes dmission aucune jusque 5 % pertes vers aucune

le bas > 10 %

Rgulation : centralise possible bonne bonne bonne par pice bonne moyenne trs mauvaise mauvaise horaire possible bonne difficile moyenne

Cots : investissement $ $$$ $$$$ $$$$ consommation $ $$ $$ $$$ entretien $ $ $ $$

tion de la plupart des habitations. Pour cesdernires, des rgles de bonne pratique ont tlabores, mais elles font actuellement lobjetdune rvision dans le cadre de la normalisa-tion.

3.7.2 Problmatique actuelle des che-mines

Lors de la conception et de la ralisation deschemines, les rgles gnrales suivantes doi-vent tre prises en compte (figure 14) :

le dbouch de la chemine doit tre situdans une zone de la toiture, normalementexempte de pression susceptible derefouler les gaz de combustion ; lempla-cement idal se situe prs du fate du toitou, dans le cas dune toiture plate, undemi mtre au-dessus du niveau sup-rieur de la toiture plate;

les gaz de fumes ne doivent pas serefroidir trop vite afin dviter la conden-sation de la vapeur deau contenue dansles fumes; il est donc conseill de placerla chemine vers le centre de lhabitationet ventuellement disoler thermiquementla chemine de lambiance extrieure oude locaux non-chauffs;

la chemine doit tre rgulirement ramo-ne et son tanchit contrle.

A lheure actuelle, les nombreux problmesrelatifs aux chemines sont lis au fait que laconception et la technologie des chaudiresont progress tandis que les chemines nontpas volu. Les chaudires modernes sont, eneffet, quipes dchangeurs de chaleur plusperformants ainsi que dun meilleur systmede combustion du combustible, ce qui entra-ne une rduction de la temprature et du dbitdes gaz de combustion.

Si ces chaudires sont relies une chemineinadapte, ce qui est souvent le cas lors duremplacement dune vieille chaudire, onconstate aprs un certain temps des pro-blmes de condensation suite un tirageinsuffisant et un refroidissement trop impor-tant des gaz de combustion. Pour ladaptationde la chemine, la meilleure solution consiste insrer dans cette dernire un conduit dis-

tinct et adapt sous forme de gaines mtal-liques. Ces systmes doivent rpondre cer-taines exigences et ne sont fiables que silssont dots dun agrment technique. Une autresolution consiste assurer une vacuationmcanique des gaz de combustion en instal-lant un extracteur adapt ou une hotte faisantoffice daspirateur statique.

Si une chemine prsente un mauvais tiragepour lune ou lautre raison, un refoulementdes gaz de combustion est toujours possible.Dans le cas de chaudires gaz, il est alorsconseill de nutiliser que des appareils pour-vus dun coupe-tirage antirefouleur ou duneprotection automatique, qui interrompt le fonc-tionnement de lappareil en cas de refoule-ment. Cette protection est obligatoire pourtoutes les chaudires gaz mises sur le mar-ch depuis le 01/01/1995 (garantie par le mar-quage CE sur lappareil). Toutefois, la situationreste dangereuse pour toutes les chaudiresexistantes ne prsentant pas la dite protection.Dans toutes les circonstances, il est donc pru-dent le cas chant de remdier au problmedu mauvais tirage de la chemine.

La problmatique des chemines, qui connatencore de nombreux autres aspects, tels que leraccordement de plusieurs chaudires unseul conduit et la combinaison de lvacuationdes fumes et de lapport dair de combustion,sera examine plus en dtail dans une futurepublication.


Figure 14 Conception des chemines.1. chaudire2. conduit de raccordement

1 2

le diamtre du conduit dvacuation desfumes doit tre suffisamment grand etadapt la puissance de la chaudire ins-talle;

le conduit de la chemine doit tre aussivertical, rectiligne et lisse que possible;

44.1 Rendement global duneinstallation

Lobjectif du systme de chauffage dun bti-ment consiste diffuser dans chaque local et chaque moment exactement la quantit dechaleur ncessaire pour atteindre et maintenirla temprature de confort au niveau souhait.On constate cependant que toute installationtransmet ou consomme plus dnergie (cha-leur) que ce qui est strictement ncessaire; endautres termes, on assiste des pertesdnergie.

Ltalon utilis pour valuer cette perte dner-gie est appel rendement. Le rendement peuttre dfini comme le rapport entre lnergiestrictement ncessaire dans chaque local etlnergie rellement utilise. En raison despertes qui se produisent, ce rapport est tou-jours infrieur 1 (ou infrieur 100%).

Dans une installation de chauffage central lachaleur est dabord produite dans le gnra-teur de chaleur, puis elle est distribue vers lescorps de chauffe via un rseau de tuyauterieset elle est finalement mise par les corps dechauffe dans les locaux (figure 15). La gestionde cette chaleur est contrle et dirige par lesystme de rgulation. Linstallation de chauf-fage est donc compose de 4 parties diff-rentes qui fonctionnent toutes avec leur proprerendement :

le rendement de la production de chaleur(p) = le rapport entre la quantit dner-gie transmise par la chaudire au fluidecaloporteur (eau, air) et lnergie utilisepar le brleur :

p =nergie transmise par la chaudire

;nergie utilise par le brleur

le rendement de distribution (d) = le rap-port entre la quantit dnergie transmise


Rendement dune installation dechauffage central

Figure 15 Composants dune installationde chauffage central.P. production de chaleurD. distribution de chaleurE. mission de chaleur

P

E ED

aux corps de chauffe et lnergie transmi-se par la chaudire au fluide caloporteur :

d =nergie transmise aux corps de chauffe

;nergie transmise par la chaudire

au fluide caloporteur

le rendement dmission (e) = le rapportentre la quantit dnergie mise dans lapice et lnergie transmise aux corps dechauffe :

e =nergie emise utilement dans le local

;nergie transmise aux corps de chauffe

le rendement de rgulation (r) = le rap-port entre la quantit dnergie stricte-ment ncessaire dans le temps et danslespace pour satisfaire la consigne dergulation, et la quantit relle dnergiemise utilement dans les locaux :

nergie ncessaire dans le temps et dans lespace

r = ;nergie mise utilement dans le local

Le produit de ces quatre rendements partielsdtermine le rendement global de linstallationde chauffage central (ins) :

ins = p . d . e . r.

4.2 Rendement saisonnier glo-bal dune installation

Les rendements mentionns ci-dessus sontdes rendements nominaux dtermins quandlinstallation fonctionne en permanence. Enralit, pendant la saison de chauffe linstalla-tion ne fonctionne pas en continu et on admetque, dans le cas dun dimensionnement cor-rect de la chaudire, celle-ci fonctionne environ30% du temps.

Pendant les priodes darrt (70% de la saisonde chauffe), dont la dure et la frquence

dpendent de la conception, du dimensionne-ment, de la nature et de lutilisation de linstal-lation, on enregistre des pertes supplmen-taires. Par rapport au rendement (nominal)global, le rendement global saisonnier de lins-tallation est ds lors encore infrieur.

Le rendement saisonnier global reprsente unparamtre important qui dtermine la consom-mation relle dnergie de linstallation. Pouravoir une ide de lordre de grandeur des ren-dements saisonniers pour divers types dins-tallation, le tableau 4 donne des valeursextrmes et indicatives.

Les chapitres ci-aprs donnent, pour chaquerendement partiel, de plus amples dtails surce quils reprsentent et donnent une srie deconseils pour loptimisation de ces rende-


Tableau 4 Valeurs indicatives (en %) des rendements saisonniers de diverses installationsde chauffage

ments dans le cadre dune utilisation rationnel-le dnergie.

4.3 Rendement de productionde chaleur

4.3.1 Rendement nominal des chau-dires

Une chaudire a pour fonction de transmettre,avec le moins de perte possible, la chaleur pro-duite par la combustion du combustible aufluide caloporteur (eau ou air). Cet change dechaleur, mme en marche continue de la chau-dire, saccompagne toujours dune perteinvitable dune partie de la chaleur produi-te (figure 16) :

Production Distribution Emission Rgulation Total(chaudire) (rseau de (radiateurs) (installat.)

conduites)

55-60 80-85 90-95 85-90 34-44surdimen- tendu et trop grands, marche/sionne mal isol mauvais arrt

placement

65-70 90-95 95 90 50-57bien restreint trop grands, + jour/

dimen- bon nuitsionne placement

75-85 95 95-98 90-95 61-71haut restreint corrects + vannes

rendement + isol thermo-statiques

85-95 95 95-98 95 73-84chaudire restreint corrects + sonde conden- + isol extrieure

sation

pertes par combustion incomplte ducombustible;

pertes via les parois de la chaudire suite la transmission de chaleur lenvironne-ment par convection et rayonnement;

pertes par vacuation des gaz de combus-tion chauds vers lextrieur (via la chemi-ne).

p =nergie fournie au fluide caloporteur

;consommation dnergie du brleur

en rgime permanent

Les rendements nominaux des chaudiresactuelles se situent environ entre 86 et 93 %. Anoter que ce rendement est dtermin pourlensemble chaudire et brleur, pour lequel cedernier doit tre adapt la puissance de lachaudire et la forme du foyer. Il est ds lorsconseill de choisir un ensemble chaudire/brleur agr.

4.3.2 Pertes dnergie par maintien entemprature de la chaudire

Le rendement nominal dune chaudire, obtenuen rgime permanent, reprsente un rende-ment thorique, non conforme la ralit,parce que la chaudire ne fonctionne gnrale-ment pas en continu.

En ralit, la puissance installe de la chaudi-re doit compenser les besoins thermiquesmaxima du btiment, calculs pour les dper-ditions calorifiques maximales survenant enmoyenne une seule fois par an. Thorique-ment, la chaudire est donc capable de fourniren permanence la quantit de chaleur nces-saire, mme si la temprature extrieure restegale sa valeur conventionnelle minimale (- 8C pour Uccle).

Dans des conditions normales, la puissance dela chaudire nest utilise que partiellement. Onadmet, en effet, que dans le cas dune chaudi-re bien dimensionne, le brleur ne fonctionneen moyenne que 30% du temps. Au coursdune saison de chauffe moyenne (environ 250jours ou 6000 heures), le brleur dune chau-dire bien dimensionne fonctionne donc 1800heures environ. La dure de fonctionnementdu brleur dune chaudire existante peut tre

aisment dtermine en divisant la consomma-tion de combustible (en litre de mazout ou m3

de gaz) au cours de la saison de chauffe par ledbit de combustible du pulvrisateur ou delinjecteur (en l/h ou m3/h).

La connaissance de la dure de fonctionne-ment permet de contrler le degr de surdi-mensionnement dune chaudire et de dtermi-ner la puissance rellement requise lors duremplacement dune vieille chaudire. Letableau 5 reprend quelques valeurs indicativespour lvaluation de la puissance dune chau-dire existante sur la base de la dure de fonc-tionnement du brleur pendant la saison dechauffe.


2

3

41

Figure 16 Pertes dnergie dans la chau-dire.1. nergie fournie par la combustion ducombustible2. pertes par convection et par rayonne-ment3. pertes par la chemine4. nergie restante livre linstallation

Lampleur de ces pertes peut tre dterminede la mme manire pour chaque chaudirepar un essai normalis, excut par un labora-toire indpendant et agr.

On en dtermine ainsi ce que lon appelle lerendement nominal ou rendement de pro-duction de la chaudire.

Le rendement nominal est mesur en rgimepermanent de la chaudire et une tempratu-re deau de chaudire moyenne de 70 C, etquivaut :

Tableau 5 Evaluation de la puissancede la chaudire installe

Evaluation de Dure de la puissance de fonctionnement la chaudire du brleur

(en heures parsaison de chauffe)

bien dimensionne 1500 2000 surdimensionne 1000 1500 fortement surdimen-

sionne < 1000

Pendant les priodes darrt, il ny a pas dap-pel de chaleur mais la chaudire est nan-moins gnralement maintenue en tempratu-re. Ceci provoque des pertes supplmentairesde chaleur par ses parois et par la chemine(lair de la chaufferie passe lextrieur via lachaudire et la chemine) et ces pertes doiventtre compenses par une consommation sup-plmentaire de combustible. Le maintien entemprature nest pas ncessaire si la chaudi-re nassure pas la production deau chaudesanitaire et si elle est catalogue constructive-ment comme chaudire basse temprature

ou condensation. Mais mme si la chau-dire nest pas maintenue en temprature, elleconnat des pertes dnergie chaque fois quel-le se refroidit aprs une interruption.

Le rendement de production saisonnier varieen outre dans le temps parce que la vtust,lutilisation et lentretien jouent galement unrle. Rappelons que le tableau 4, p. 22, reprendquelques valeurs indicatives du rendement deproduction saisonnier de divers types de chau-dire.

4.3.3 Optimisation du rendement de laproduction de chaleur

4.3.3.1 Choix dune chaudire adapte

Dans le cadre de lutilisation rationnelle dner-gie, deux facteurs doivent tre pris en comptelors du choix dune chaudire, savoir sonrendement et sa puissance nominale.

En ce qui concerne le rendement, on peut direquune chaudire dote dun label de qualit(Optimaz ou HR+) offre une premire garantiedobtenir une consommation minimale dner-gie.

Dautre part, le rendement dune chaudire nepeut tre optimal que si la puissance de lachaudire installe est adapte aux besoinsthermiques du btiment chauffer. Il est dslors primordial de dterminer correctement lapuissance de la chaudire, cest--dire sur labase dun calcul des dperditions calorifiquesselon la mthode de calcul normalise (NBN B62-003) et non sur la base de la puissancetotale installe des corps de chauffe.

Une tude a montr que le surdimensionne-ment moyen des chaudires installes dans unchantillon reprsentatif de 200 habitations

rcentes (permis de btir entre 1990 et 1995)approche les 200%.

En dautres termes, la chaudire moyennedans une habitation est donc deux fois sup-rieure ce qui est ncessaire. Il va de soi quele fonctionnement dune telle chaudire nepeut tre optimal parce que de brves priodesde fonctionnement alternent avec de longuespriodes darrt du brleur, ce qui entrane uneaugmentation des pertes larrt et une dimi-nution du rendement de la chaudire.

Une autre tude, portant sur 100 installationsde chauffage domestiques (ge des chaudiresentre 2 et 25 ans), a men des conclusionsanalogues en indiquant que le fonctionnementmoyen des brleurs examins ne durait que10% du temps (facteur de charge f = 0,1) alorsque lon considre 30% comme valeur optima-le (f = 0,3).

La figure 17 montre le facteur de diminution durendement de production saisonnier dunechaudire (facteur appliquer au rendementnominal de la chaudire) en fonction du facteurde charge (f) et du facteur de perte larrt(une chaudire moderne bien isole prsenteun facteur de perte larrt infrieur 0,01).

Le problme du surdimensionnement se posegalement lorsque la rnovation dune habita-tion saccompagne de la pose dune isolationthermique supplmentaire du btiment, ce quirduit les besoins thermiques. Il est ds lorsconseill, lors du remplacement dune chau-dire, de dterminer la puissance de la nouvel-le chaudire par un calcul des dperditionsthermiques tenant compte de la nouvelle situa-tion. Une solution temporaire consiste rdui-re la puissance de la chaudire en choisissantun gicleur de mazout plus petit ou en dimi-nuant le dbit de gaz.

4.3.3.2 Rglage de la temprature de leau

En gnral la temprature de leau est limite une valeur maximale de 80 90 C afin dvi-ter lbullition dans la chaudire. Toutefois,cette temprature maximale nest ncessaireque pendant les priodes de grand froid tandisquune temprature de lordre de 60 70 Csuffit amplement pendant lintersaison.

La limitation de la temprature de leau de lachaudire en fonction de la temprature ext-rieure est aisment ralisable par le rglagemanuel de laquastat de la chaudire ou de lavanne qui mlange dans un rapport donnleau de dpart avec leau de retour. Le rglage


0 0,1 0,2 0,3Facteur de charge t

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Facteur de perte l'arrtq = 0,005 = 0,01 = 0,02 = 0,03 = 0,04

Fact

eur d

e r

duct

ion

Figure 17 Facteur de rduction du rende-ment de production saisonnier en fonctiondu facteur de charge.

de la temprature de leau peut tre aussi ra-lis automatiquement par un systme lectro-nique combin une sonde de tempratureextrieure, une vanne mlangeuse motorise etune sonde de temprature de leau de dpart.

En limitant la temprature de leau en sortie dechaudire, on rduit galement celle des gaz decombustion, de sorte que la perte dnergie parla chemine est moindre. Un exemple de cour-be de chauffe possible est donn la figure 18pour une chaudire classique et une chaudirebasse temprature.

quement moins favorable en raison du faiblerendement de la chaudire au cours de cettepriode.

4.3.3.3 Rduction des pertes larrt

Au cours des priodes darrt, la chaudireenregistre des pertes de chaleur par les parois,tandis quune perte supplmentaire peut seproduire par aspiration et passage de lairambiant de la chaufferie, qui est ensuiterchauff et qui schappe finalement par lachemine suite au tirage thermique.

Pour limiter ces pertes, les parois ou le corpsdes chaudires actuelles sont mieux isols et,dans le cas des chaudires au mazout, le br-leur est pourvu dun clapet empchant le pas-sage de lair de la chaufferie et son chappe-ment par la chemine chaque fois que le br-leur ne fonctionne pas. Pour rappel, signalonsque le fonctionnement basse tempraturecontribue une fois de plus rduire les pertes larrt.

Dans le cas des chaudires gaz, une veilleu-se est gnralement utilise pour lallumagelorsque le brleur se dclenche. La consom-mation de gaz naturel cause par la veilleusependant les priodes darrt (en moyenne 150m3/an) peut tre vite par lutilisation dunechaudire allumage lectronique.

4.3.3.4 Optimisation de la combustion

Les chaudires modernes sont quipes debrleurs sophistiqus, tant sur le plan de latechnologie que de la rgulation, de sorte quela combustion seffectue de faon optimale.Pour certaines chaudires gaz, la puissancesadapte mme automatiquement la chargeen fonctionnant au 1/3, 2/3 ou 3/3 de la puis-sance nominale. La plupart des brleurs

modernes atteignent rapidement un rendementde combustion suprieure 90 %.

Pour obtenir un rendement de combustionoptimal, il faut que le brleur soit adapt lapuissance et la forme du foyer de la chaudi-re (couple chaudire-brleur adapt) et le br-leur doit tre rgl de faon ce que lexcsdair, ncessaire une combustion compltedes gaz de combustion, soit optimal. De cettemanire, il est galement possible denregis-trer une rduction du volume des gaz de com-bustion qui saccompagne automatiquementdune rduction de la chaleur schappant parla chemine, ce qui constitue ds lors une co-nomie supplmentaire dnergie.

Pour le maintien dun rendement de combus-tion optimal, il importe de procder rgulire-ment lentretien et au rglage du brleur qui,dans le cas des brleurs au mazout, peut sefaire lors de linspection annuelle. Les brleursau gaz nexigent aucun entretien et sont rglset scells en usine pour une combustion opti-male. La combustion optimale permet, dansune large mesure, la rduction des missionsde gaz nocifs (CO, CO2, NOx) essentielle laprotection de lenvironnement.

4.3.3.5 Tempratures plus basses des gaz decombustion

Les fabricants de chaudires modernes consa-crent une attention particulire au transfert dechaleur entre les gaz de combustion et le flui-de caloporteur. Le chemin que suivent les gazde combustion et la forme des surfaces sonttudis de telle faon quun transfert maximumde chaleur seffectue. Il en rsulte une rduc-tion sensible de la temprature des gaz decombustion schappant de la chaudire par lachemine, entranant ainsi une conomiednergie.


-8

dimensionnement classique

dimensionnement basse temprature

0 5 10 20temp ext. (C)

Temp. fluidecaloporteur (C)

2030

506070

8090

40

Figure 18 Courbe de chauffe.

Dans le cas dune chaudire au mazout, lerefroidissement du fluide caloporteur destempratures infrieures 55 60 C nestpossible que si la chaudire est conue pourrsister la corrosion (chaudires basse tem-prature). Si la chaudire (gaz/mazout) sertgalement prparer leau chaude sanitaire, latemprature de leau ne peut trop tre rduite,tandis que la chaudire doit galement resteroprationnelle en dehors de la saison de chauf-fe. Nous rencontrons l une situation nergti-

Les concepteurs doivent galement se penchersur le problme de la prvention de la conden-sation des gaz de combustion contre les paroisde chemines. Dans le cas du mazout, lescondensats contribuent en effet des dtrio-rations importantes de matriaux de construc-tion.

4.4 Rendement de distributionde la chaleur

4.4.1 Pertes de distribution de la cha-leur

Les pertes de distribution consistent en despertes au niveau des canalisations transportantla chaleur produite par la chaudire vers lescorps de chauffe.

Ces pertes dpendent de la longueur, du dia-mtre et de lisolation des conduites ainsi quede la temprature du fluide caloporteur (eau ouair) et de la temprature ambiante. La NBN D30-041 (1992) indique les conduites devanttre isoles et propose une mthode de calculpour dterminer et choisir la valeur optimale delpaisseur de lisolant du point de vue cono-mique. Le tableau 6 reprend titre dexempleles dperditions thermiques linaires opti-

males et les paisseurs minimales correspon-dantes de lisolant pour conduites en acier bleudans le cas dun chauffage eau chaude.

Les pertes de distribution sont uniquementconsidres comme pertes si elles se produi-sent dans les pices situes hors du volumeprotg du btiment (vide sanitaire, cave, ).Dans tous les autres cas, ces pertes peuventtre considres comme gains thermiquesinternes et contribuent au chauffage de lhabi-tation.

4.4.2 Optimisation du rendement dedistribution thermique :

lors de la conception de linstallation, lachaudire doit occuper une place la pluscentrale possible pour que la longueurtotale du rseau de conduites soit mini-male;

les diamtres des conduites slectionnesne doivent pas tre inutilement grands;

toutes les conduites places dans lesendroits non chauffs nappartenant pasau volume protg du btiment doiventtre correctement isoles, cest--direavec la bonne paisseur et la mise enoeuvre doit tre soigne;

la temprature du fluide caloporteur (eauou air) doit tre adapte la tempratureextrieure;

sil ny a pas dappel de chaleur, le syst-me de rgulation doit assurer linterrup-tion de la circulation deau ou dair.

4.5 Rendement dmission dela chaleur

4.5.1 Pertes lmission de la cha-leur

Lmission thermique des corps de chauffesaccompagne, elle aussi, de pertes qui ontpour consquence quune partie de la chaleurmise nest pas utilise utilement pour lechauffage de la zone de confort.

Ces pertes sont lies aux phnomnes sui-vants :

en raison de la stratification thermique, latemprature de lair sera plus leve auniveau du plafond, ce qui napporte rienau confort thermique des occupants, maisqui entrane des pertes de chaleur suppl-mentaires par le plafond ; ces pertesseront dautant plus importantes en fonc-tion de sa hauteur (ex. mezzanine) ou quilest en contact avec de lair extrieur.Dautre part le confort thermique dans lazone de sjour diminue;

lmission de chaleur par rayonnementassure le rchauffement de toutes les sur-faces adjacentes plus froides et directe-ment vues par le corps de chauffe ; sices surfaces (mur extrieur, fentre, all-ge, ...) transmettent leur tour la chaleuraccumule lenvironnement extrieur ou


Tableau 6 Dperditions thermiques linaires optimales et paisseurs minimales corres-pondantes de lisolant suivant NBN D 30-041 (*)

Perte linaire optimale Diamtres nominaux et paisseur optimalecorrespondante DN10 DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50de lisolant (3/8) (1/2) (3/4) (1) (5/4) (6/4) (2)

klopt (W/m.K) 0.151 0.163 0.176 0.191 0.209 0.220 0.240

eopt (mm) 31.4 33.8 37.2 40.4 43.8 45.8 50.0

(*) Conditions : eau chaude : 80 C - temprature ambiante : 0 C - conductibilit thermique isolant :0.04 W/m.K.

une pice extrieure au volume protg,on enregistre une perte de rendement auniveau du corps de chauffe;

lmission de chaleur peut tre entravepar des facteurs externes tels que dptde poussire, caches ou niches pourradiateurs, rideaux mal placs ou par unemplacement inadapt contre un mur oudans un caniveau;

en cas de chauffage par le sol, la part dela transmission thermique des conduitesdirige vers le bas constitue une pertednergie si le local en-dessous du plan-cher ne fait pas partie du volume protg(par exemple cave, terre-plein, vide sani-taire).

4.5.2 Optimisation du rendementdmission de chaleur :

lemplacement idal et normalis pour unradiateur se situe contre un mur extrieurbien isol et sous une fentre, avec res-pect des distances suivantes : 5 cm dumur, 10 cm au dessus du sol et au moins10 cm sous la tablette de fentre;

ne pas placer de corps de chauffe directe-ment devant une porte-fentre, ni contreun mur extrieur non isol, ni contre unefentre;

poser une feuille daluminium rflchis-sant sur un mur non-isol situ derrire leradiateur;

ne pas placer de meuble ni pendre de ten-ture devant un corps de chauffe;

viter les caches et lamnagement dansune niche;

ne pas faire scher du linge sur un radia-teur;

purger rgulirement les radiateurs;

dpoussirer rgulirement les corps dechauffe ou les grilles;

dans le cas de convecteurs placs en cani-veau, les parois de celui-ci doivent treisoles et tanches ; les dimensions ducaniveau et le placement des convecteursdoivent rpondre aux instructions dufabricant afin de permettre un coulementdair correct au travers des convecteurs;

dans le cas du chauffage par le sol,lpaisseur de la couche isolante posesous les conduites doit tenir compte de latemprature de lespace sous-jacent; lapose de couches de finition isolantes audessus des conduites (ex. moquette, par-quet) est dconseille ou doivent treintgres au dimensionnement de linstal-lation.

4.6 Rendement de rgulation

4.6.1 Principes gnraux de rgula-tion

La rgulation dune installation de chauffageen constitue un lment important; elle doitveiller ce que la temprature adquate soitmaintenue au bon moment et au bon endroitdans lhabitation. Une rgulation correcte nestpossible que si linstallation de chauffage estadapte aux caractristiques (besoins nerg-tiques) de lhabitation et si le systme de rgu-lation et linstallation sont suffisammentsouples pour rpondre aux souhaits des occu-pants. Des possibilits trs diversifies exis-tent pour la rgulation thermique. Celle-ci doitassurer une rgulation tant centrale que locale,comme le montre la figure 19. Ces deux typesde rgulations doivent en outre tre program-mables dans le temps pour tenir compte dumode de vie des occupants.

La rgulation centrale concerne ladaptation dela temprature de leau qui seffectue par le


Vent

Temp ext.

Rayonnementsolaire

Figure 19 Principes dergulation centrale etlocale.

local tmoinNORD

local tmoinSUD

rgulateurcoll. dpart

coll. retour

rglage de laquastat de la chaudire ou de lavanne mlangeuse, et ce manuellement ouautomatiquement en combinaison avec unesonde extrieure.

La rgulation locale concerne lajustement dela temprature de lair dans chaque local. Elleseffectue gnralement par le rglage du dbitdeau au moyen dun robinet situ au niveau ducorps de chauffe, et ce manuellement ou auto-matiquement laide dun robinet thermosta-tique. Le contrle de la temprature intrieureest assur par un thermostat dambiance placdans une pice de rfrence (gnralement lasalle de sjour). Ce thermostat coupe le chauf-fage (arrt du brleur ou du circulateur)chaque fois que la temprature dsire dans lapice de rfrence est atteinte, ce qui peutsavrer gnant sil y a encore un appel de cha-leur dans dautres pices. Cest pourquoi lethermostat dambiance doit tre confin dansle rle de limite haute de temprature.

La rgulation temporelle, enfin, permet de pro-grammer le chauffage suivant les rgimesdiurne et nocturne, ventuellement en combi-naison avec un rgime de semaine et de week-end. Pour chacune de ces possibilits de rgu-lation, il existe des appareils ou des systmesde rgulation sophistiqus qui garantissent leconfort et la convivialit aux occupants.

Pour le rglage des tempratures intrieures etdes priodes de dmarrage et darrt, il fauttenir compte du degr disolation, de la ventila-tion et de linertie thermique du btiment, fac-teurs dterminants pour la diminution de latemprature au cours des interruptions et de ladure de fonctionnement du chauffage. Il estimportant que la temprature intrieure nepuisse chuter de faon trop importante afinque la priode de relance, grande consomma-trice dnergie, ne dure pas trop longtemps.

Pour les habitations rpondant aux critres durglement thermique (niveau K infrieur K 55suivant NBN B 62-301), la diminution de latemprature intrieure pendant la nuit seranormalement limite quelques degrs seule-ment, ce qui implique une priode de relancerelativement courte.

4.6.2 Pertes lies la rgulation

Une rgulation incorrecte ou inadapte entra-ne, dune part, un confort thermique insuffisant(trop froid ou trop chaud) et, dautre part, ungaspillage dnergie.

On parle de pertes de rgulation lorsque dansun local, le systme gnre des tempraturesrelles qui sont certains moments sup-rieures aux tempratures souhaites. Une partde ces pertes sont invitables et proviennentde linertie du btiment et du systme dechauffe qui ne permettent pas un refroidisse-ment ou un rchauffage instantan lorsque latemprature de consigne varie instantanment.Cest ce qui se passe lorsquon passe duneconsigne de jour une consigne de nuit (voirfigure 20).

Par contre, une rgulation qui permet difficile-ment une modification de la temprature de

consigne ou qui value mal la dure de lapriode de relance, provoque un gaspillagednergie. Il ne sagit plus ici strictement dunproblme de rgulation, mais aussi dunequestion de programmation.

Une bonne rgulation ne sefforce plus unique-ment de faire correspondre au mieux la temp-rature du local la temprature de consigne,mais elle sefforce aussi de raliser cet objectifen faisant fonctionner lensemble de linstalla-tion dans les meilleures conditions dconomiednergie. Par exemple, elle vitera de faire cir-culer de leau trop chaude dans les canalisa-tions.

Les pertes lies la rgulation sont dues soit un mauvais fonctionnement du systme dergulation (dfectuosit, imprcision), soit enune utilisation errone ou inadapte. Onconstate dailleurs que dans de nombreux cas,linstallateur en chauffage donne trop peu,voire aucune explication sur lutilisation dusystme de rgulation tandis que loccupantsintresse trs peu aux possibilits que cesystme offre. Bon nombre dhabitants sont enoutre peu enclins adapter la rgulation au cli-mat extrieur ou des changements de modede vie, plus forte raison si lappareil est com-plexe.


T2

T1

Temprature volution thoriquevolution relle

Temps tT : Temprature de consigne basse1T : Temprature de consigne haute2

Figure 20 Evolution de la temprature dans un local.

Une attention particulire doit tre apporteaux problmes de surchauffe. Ceux-ci sont eneffet de plus en plus souvent rencontrs dansles habitations actuelles bien isoles et quisont en outre pourvues de grandes surfacesvitres bien orientes et/ou dune serre oudune vranda.

A chaque apparition du soleil, son rayonne-ment apporte souvent un rchauffement consi-drable qui fait monter la temprature de cer-taines pices de lhabitation au dessus de latemprature de confort souhaite. Toute prio-de de surchauffe entrane non seulement ungaspillage dnergie si le systme de chauffagecontinue fonctionner pendant cette priode,mais conduit galement ouvrir les fentrespour vacuer la chaleur excessive.

Pour viter ces problmes de surchauffe, il estconseill de limiter les surfaces vitres, dins-taller des protections solaires efficaces et desassurer que, dans de telles circonstances, lechauffage puisse tre coup localement etrapidement, par exemple au moyen de robinetsthermostatiques installs sur les corps dechauffe.

Signalons enfin quune bonne conception dubtiment est importante afin de pouvoir rali-ser un bon confort dhiver et dt. A cet effet,larchitecte doit trouver un quilibre judicieuxentre la surface des vitrages, leur orientation,le type de vitrage (par exemple anti-solaire) et

une ventuelle protection solaire. Dans le casdune serre (ou vranda) accole au btiment,il faut tenir compte du fait que la tempratureintrieure de cet espace peut devenir excessi-vement basse (en hiver) ou leve (en t) etquil est ds lors fortement conseill de pou-voir isoler cet espace du volume protg.

Le chauffage dune vranda non-obturable estparticulirement couteux en priode hivernaleet pose en plus des problmes de confort ther-mique cause des grandes parois (vitres)froides.

4.6.3 Optimisation du rendement dergulation :

placer le thermostat dambiance unendroit judicieux, cest--dire dans unepice reprsentative (gnralement lasalle de sjour), contre un mur intrieur, 1,5 m du sol et labri dune source dechaleur (radiateur, rayonnement solaire)et de lhumidit;

rgler le rgime horaire (jour, nuit, semai-ne et week-end) en fonction du mode devie rel de tous les occupants de lhabita-tion et le modifier (en cas de change-ments) et tenir compte de linertie ther-mique du btiment pour dterminer cor-rectement le moment de dmarrage etdarrt;

rgler les tempratures diurne et nocturnesouhaites des valeurs ni trop leves nitrop basses (dans la salle de sjour, maxi-mum 20 C le jour et minimum 16 C lanuit);

adapter la temprature de leau de la chau-dire en fonction de la temprature ext-rieure;

rgler les robinets thermostatiques desradiateurs sur la position approprie enfonction de lutilisation et de loccupationdes pices ; pour les locaux rarementchauffs (garage, buanderie, dbarras,) un chauffage occasionnel suffit pourmettre le dit local labri du gel;

ne pas choisir un systme de chauffage temps de raction lent (ex. chauffage parle sol) si lhabitation est occupe demanire irrgulire ou si la superficie desfentres est importante;

prvoir des protections solaires ext-rieures efficaces si lhabitation prsentede grandes surfaces vitres ou prvoirdes vitrages adopts (anti-solaires ouslectifs).


5Les chapitres prcdents donnent de nom-breux conseils permettant dobtenir un fonc-tionnement optimal de linstallation de chauffa-ge. Le comportement de loccupant est toutaussi important pour ne pas anantir les co-nomies ralises grce au bon fonctionnementde linstallation. Lutilisation rationnelle delnergie doit, en dautres termes, faire partiedes habitudes de vie de tous les membres dela famille qui doivent, dune part, tenter delimiter les besoins nergtiques et, dautrepart, utiliser linstallation de manire intelligen-te.

Les besoins nergtiques du btiment peuventtre rduits en adoptant les mesures sui-vantes :

choisissez, renovez ou construisez unehabitation qui rpond aux critres durglement thermique (niveau global diso-lation thermique K55 ou mieux), pourvuedes dispositifs ou des systmes de venti-lation ncessaires

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