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P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E N T D E S P R O F E S S I O N N E L S

www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr

« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »

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R BR 2015

POMPES À CHALEUR EN HABITAT

COLLECTIF ET TERTIAIRE

ConCeption et dimensionnement

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« Règles de l ’Rrt Grenelle nvironnement 2012 »Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construc-tion, afin de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

e Grenelle nvironnement a fixé pour les bâtiments neufs et existants

des objectifs ambitieux en matière d’économie et de production

d’énergie. e secteur du bâtiment est engagé dans une mutation de très

grande ampleur qui l’oblige à une qualité de réalisation fondée sur de

nouvelles règles de construction.

e programme « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » a pour

mission, à la demande des ouvoirs ublics, d’accompagner les quelque

370 000 entreprises et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des

acteurs de la filière dans la réalisation de ces objectifs.

ous l’impulsion de la R B et de la B, de l’RQ , de la R R

onstruction et du RB, les acteurs de la construction se sont rassemblés

pour définir collectivement ce programme. inancé dans le cadre du

dispositif des certificats d’économies d’énergie grâce à des contributions

importantes d’ (15 millions d’euros) et de G U Z (5 millions

d’euros), ce programme vise, en particulier, à mettre à jour les règles de l’art

en vigueur aujourd’hui et à en proposer de nouvelles, notamment pour ce

qui concerne les travaux de rénovation. es nouveaux textes de référence

destinés à alimenter le processus normatif classique seront opérationnels

et reconnus par les assureurs dès leur approbation ; ils serviront aussi à

l’établissement de manuels de formation.

e succès du programme « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 »

repose sur un vaste effort de formation initiale et continue afin de renforcer

la compétence des entreprises et artisans sur ces nouvelles techniques et ces

nouvelles façons de faire. otées des outils nécessaires, les organisations

professionnelles auront à cœur d’aider et d’inciter à la formation de tous.

es professionnels ont besoin rapidement de ces outils et « règles du jeu »

pour « réussir » le Grenelle nvironnement.

Alain MAUGARD

résident du omité de pilotage du rogramme« Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 »

résident de QUR RBRR

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Rfin de répondre au besoin d’accompagnement des professionnels du bâtiment pour atteindre les objectifs ambitieux du Grenelle nvironnement, le programme « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » a prévu d’élaborer les documents suivants :

es Recommandations Professionnelles « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » sont des documents techniques de référence, préfigurant un avant-projet R RU, sur une solution technique clé améliorant les performances énergétiques des bâtiments. eur vocation est d’alimenter soit la révision d’un R RU aujourd’hui en vigueur, soit la rédaction d’un nouveau R RU. es nouveaux textes de référence seront reconnus par les assureurs dès leur approbation.

es Guides « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » sont des documents techniques sur une solution technique innovante améliorant les performances énergétiques des bâtiments. eur objectif est de donner aux professionnels de la filière les règles à suivre pour assurer une bonne conception, ainsi qu’une bonne mise en œuvre et réaliser une maintenance de la solution technique considérée. Rls présentent les conditions techniques minimales à respecter.

es Calepins de chantier « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » sont des mémentos destinés aux personnels de chantier, qui illustrent les bonnes pratiques d’exécution et les dispositions essentielles des Recommandations rofessionnelles et des Guides « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 ».

es Rapports « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » présentent les résultats soit d’une étude conduite dans le cadre du programme, soit d’essais réalisés pour mener à bien la rédaction de Recommandations rofessionnelles ou de Guides.

es Recommandations Pédagogiques « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » sont des documents destinés à alimenter la révision des référentiels de formation continue et initiale. lles se basent sur les éléments nouveaux et/ou essentiels contenus dans les Recommandations rofessionnelles ou Guides produits par le programme.

’ensemble des productions du programme d’accompagnement des professionnels « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » est mis gratuitement à disposition des acteurs de la filière sur le site Rnternet du programme : http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr

AVANT-PROPOS

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POMPES À CHALEUR EN HABITAT COLLECTIF ET TERTIAIRE – CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT

Slmmaire

onception : RRX – Rllustrations : R RR – Rditeur : RQ – R BR : 978-2-35443-331-4

1 - Domaine d’application ........................................... 6

2 - Références ............................................................... 7

2.1. • Références réglementaires ......................................................................................... 72.2. • Références normatives ............................................................................................... 82.3. • Rutres documents ......................................................................................................11

3 - Définitions .............................................................. 12

4 - Pré-diagnostic de l’installation ............................ 13

4.1. • olutions pour la rénovation .................................................................................... 134.2. • rincipales contraintes d’adaptation ....................................................................... 154.3. • xemples de contrôles à mener lors du pré-diagnostic ........................................ 15

5 - Diagnostic de l’installation ................................... 18

5.1. • Relevés des caractéristiques de l’enveloppe .......................................................... 195.2. • Relevés des éléments pour le calcul des déperditions .......................................... 205.3. • Relevés des émetteurs existants ............................................................................. 20

6 - Description des systèmes de pompe à chaleur .. 22

6.1. • es différents types de pompes à chaleur ............................................................... 226.2. • Rype de compresseur et régulation ......................................................................... 256.3. • aractéristiques générales des R ........................................................................ 276.4. • aractéristiques thermiques des R air/eau ......................................................... 286.5. • aractéristiques thermiques des R eau/eau et eau glycolée/eau ..................... 30

7 - Dimensionnement de la pompe à chaleur .......... 33

7.1. • alcul des déperditions ............................................................................................. 337.2. • imensionnement des pompes à chaleur air/eau et de l’appoint ......................... 367.3. • imensionnement des pompes à chaleur géothermiques .................................... 38

8 - Implantation de la pompe à chaleur .................... 39

8.1. • mplacement à l’extérieur ........................................................................................ 398.2. • ompe à chaleur à l’intérieur : air/eau avec réseau aéraulique, eau

glycolée/eau et eau/eau ........................................................................................... 438.3. • pécifications acoustiques réglementaires ............................................................ 458.4. • orage pour les R géothermiques ....................................................................... 47

9 - Conception des circuits hydrauliques .................. 49

9.1. • pécificités hydrauliques des pompes à chaleur ................................................... 499.2. • ubstitution de(s) chaudière(s) existante(s) ........................................................... 499.3. • ircuits avec pompe à chaleur et chaudière ........................................................... 51

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9.4. • onception du circuit secondaire ............................................................................ 53

10 - Sélection des composants hydrauliques ........... 55

10.1. • isconnecteur .......................................................................................................... 5610.2. • irculateur ............................................................................................................... 5810.3. • imensionnement des vannes de régulation ....................................................... 5910.4. • ystème d’expansion.............................................................................................. 5910.5. • Ruyauteries ............................................................................................................... 6010.6. • Rrganes de découplage .......................................................................................... 64

11 - Régulation et instrumentation ........................... 66

11.1. • Régulation de la production par pompe à chaleur ................................................ 6611.2. • lan de comptage et GRB ....................................................................................... 68

12 - Conception de la partie émission ...................... 70

12.1. • Rentilo-convecteurs ................................................................................................. 7012.2. • lanchers chauffants ............................................................................................... 7112.3. • Radiateur .................................................................................................................. 72

13 - Raccordement électrique .................................... 74

13.1. • Règles générales pour la conception des installations électriques .................... 7413.2. • ourants de démarrage .......................................................................................... 7513.3. • Rariation de tension en amont du point de livraison ........................................... 7613.4. • hute de tension du raccordement ....................................................................... 7813.5. • Harmoniques ........................................................................................................... 78

14 - Annexes ................................................................ 79

RRR X 1 : R U R XRG R RUR R R ...................... 80RRR X 2 : RR ’R RU RRQU ........................................................... 82RRR X 3 : R URRRR ’R RRRRRRRR R À HR UR ........ 83RRR X 4 : R R RRRR RR U RR ’ X RR RRR ............................ 88RRR X 5 : éRHR é RRRR ’UR RRRR RéGU RRRRR

à RRRR RRR ............................................................................................. 90RRR X 6 : éRHR é RRRR RRRR RéGU RRRRR

à UX RRR ............................................................................................. 91RRR X 7 : RRGU UR RXR R RRR RR é RRRQU ......... 94RRR X 8 : HRU RèR R R Ré R : UX R

RR RRRRR RR ................................................................................... 97RRR X 9 : R R RRRR RR U RR U RR RR ............................... 99

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es Recommandations professionnelles concernent les installations de pompes à chaleur air extérieur/eau, eau glycolée/eau et eau/eau de puissance calorifique supérieure à 50 kW destinées au chauffage de l’habitat collectif et des bâtiments tertiaires, lors d’une rénovation.

’alimentation de locaux à usages spécifiques tels que salle blanche, process… et les Rnstallations lassées pour la rotection de l’ nviron-nement (puissance utile supérieure à 2 W) sont exclues.

es Recommandations professionnelles fournissent les prescriptions relatives à la conception et au dimensionnement des installations de pompes à chaleur ( R ) et de leur appoint, intégrant les composants du circuit hydraulique (disconnecteur, circulateur, volume tampon…) ainsi que les émetteurs et la régulation.

eux solutions de rénovation par pompe à chaleur sont possibles :

• la chaudière en appoint : la chaudière existante est conservée. lle assure la relève de la pompe à chaleur ;

• a substitution de chaudière : la chaudière existante est rempla-cée par une pompe à chaleur avec un appoint éventuel centra-lisé, électrique ou par chaudière.

es solutions de rafraîchissement par des pompes à chaleur réver-sibles alimentant des planchers chauffants rafraîchissants, des pla-fonds chauffants-rafraîchissants ou des poutres ne sont pas l’objet de ces Recommandations dédiées à la rénovation de l’habitat collectif existant et du tertiaire existant.

Re sont pas traitées dans ces Recommandations professionnelles :

• la production d’eau chaude sanitaire ;

• les fondations thermoactives et les pieux énergétiques.

1Domaine d’application

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2.1. • Références réglementaires■■ irculaire du 9 août 1978 modifiée relative à la révision du Règlement anitaire épartemental Rype (R R).

■■ Rrrêté du 23 juin 1978 modifié relatif aux installations fixes des-tinées au chauffage et à l’alimentation en eau chaude sanitaire des bâtiments d’habitation et de bureaux ou recevant du public.

■■ Rrrêtés du 30 juin 1999 relatifs aux caractéristiques acous-tiques des bâtiments d’habitation et aux modalités d’application de la réglementation acoustique.

■■ écret et arrêté du 24 décembre 2007 relatifs aux niveaux de qualité et aux prescriptions techniques en matière de qualité des réseaux publics de distribution et de transport d'électricité.

■■ Rrticle R1334-33 du ode de la anté publique, relatif à la valeur d’émergence globale en période diurne et en période nocturne.

■■ Rrrêté du 25 juin 1980 modifié – Rrticles H, relatif au règlement de sécurité contre les risques d'incendie et de panique dans les éta-blissements recevant du public.

■■ écret n°78-498 du 28 mars 1978 modifié relatif aux règles et pro-cédures de demandes de permis de recherches et d'exploitation de géothermie

■■ ode inier – Rrticles . 162-1 . 411-1.

■■ ode de l’ nvironnement – principalement les Rrticles . 214-1 à . 214-60.

■■ ode de la anté publique.

■■ ode général des collectivités territoriales.

■■ ode du travail.

2Références

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2.2. • Références normatives■■ RU 43.1, Rtanchéité des toitures-terrasses et toitures inclinées avec éléments porteurs en maçonnerie en climat de plaine.

■■ R RU 43.3, ise en œuvre des toitures en tôles d'acier nervurées avec revêtement d’étanchéité.

■■ R RU 43.4, Roitures en éléments porteurs en bois et panneaux dérivés du bois avec revêtement d'étanchéité.

■■ RU 43.5, Réfection des ouvrages d’étanchéité des toitures-ter-rasses ou inclinées.

■■ R RU 58.1, lafonds suspendus – Rravaux de mise en œuvre.

■■ R RU 65.14 1, Rravaux de bâtiments – xécution de planchers chauffants à eau chaude – artie 1 : ahier des clauses techniques – alles désolidarisées isolées.

■■ R RU 65.14 2, Rravaux de bâtiments – xécution de planchers chauffants à eau chaude – artie 2 : ahier des clauses techniques – Rutres dalles que les désolidarisées isolées.

■■ R RU 65.14 3, Rravaux de bâtiments – xécution de planchers chauffants à eau chaude – artie 1 : ahier des clauses spéciales – alles désolidarisées isolées et autres dalles.

■■ Règles R 84, Rction de la neige sur les constructions.

■■ Règles RR 65, Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes.

■■ R R 378-1, ystèmes de réfrigération et pompes à chaleur – xigences de sécurité et d’environnement – artie 1 : xigences de base, définitions, classification et critères de choix.

■■ R R 378-3, ystèmes de réfrigération et pompes à chaleur – xigences de sécurité et d’environnement – artie 3 : Rnstallation in situ et protection des personnes.

■■ R R 378-4, ystèmes de réfrigération et pompes à cha-leur – xigences de sécurité et d’environnement – artie 4 : onctionnement, maintenance, réparation et récupération.

■■ R R 1264-1, ystèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées artie 1 : éfinitions et symboles.

■■ R R 1264-2, ystèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées artie 2 : hauffage par le sol : méthode de démonstration pour la détermination de l’émission thermique utilisant des méthodes par le calcul et à l’aide de méthodes d’essai.

■■ R R 1264-3, ystèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées artie 3 : imensionnement.

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■■ R R 1264-4, ystèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées artie 4 : Rnstallation.

■■ R R 1264-5, ystèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques intégrées artie 5 : urfaces chauffantes et rafraî-chissantes intégrées dans les sols, les plafonds et les murs – étermination de l’émission thermique.

■■ R R 1717, rotection contre la pollution de l’eau dans les réseaux intérieurs et exigences générales des dispositifs de protection contre la pollution par retour.

■■ R R 12828, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – onception des systèmes de chauffage à eau.

■■ R R 12831, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – éthode de calcul des déperditions calorifiques de base.

■■ R R 14511-1, limatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur élec-trique pour le chauffage et la réfrigération – artie 1 : Rermes et définitions.

■■ R R 14511-2, limatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur élec-trique pour le chauffage et la réfrigération – artie 2 : onditions d’essais.

■■ R R 14511-3, limatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique pour le chauffage et la réfrigération – artie 3 : éthode d’essai.

■■ R R 14511-4, limatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur élec-trique pour le chauffage et la réfrigération – artie 4 : xigences.

■■ R R 14825, limatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur élec-trique pour le chauffage et la réfrigération des locaux – ssais et détermination des caractéristiques à charge partielle et calcul de performance saisonnière.

■■ R R 15316-4-2, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – éthode de calcul des besoins énergétiques et des rendements des systèmes – artie 4-2 : ystèmes de génération de chauffage des locaux, systèmes de pompes à chaleur.

■■ R R 15450, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – onception des systèmes de chauffage par pompe à chaleur.

■■ R 52-612/ R, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – éthode de calcul des déperditions calorifiques de base – omplément national à la norme R R 12831 – Raleurs par défaut pour les calculs des articles 6 à 9.

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■■ R X 08-100, Ruyauteries rigides – Rdentification des fluides par cou-leurs conventionnelles.

■■ R X10-970, orage d'eau et de géothermie – onde géothermique verticale – Réalisation, mise en œuvre, entretien, abandon.

■■ X 10-980 – orage d'eau et de géothermie – Réalisation, suivi et abandon d'ouvrages de captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages – émarches administratives.

■■ R X 10-999, orage d'eau et de géothermie – Réalisation, suivi et abandon d'ouvrages de captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages.

■■ R 14-100, onception, réalisation des installations électriques alimentées sous une tension au plus égale à 1000 R en courant alternatif comprises entre le point de raccordement au réseau et le point de livraison.

■■ R 15-100, onception, réalisation, vérification et entre-tien des installations électriques alimentées sous une tension au plus égale à 1000 volts (valeur efficace) en courant alternatif et à 1500 volts en courant continu.R R 61000-3-3, ompatibilité électromagnétique. artie 3 : imites – ection 3 : imitation de fluc-tuations de tension et du flicker dans les réseaux basse tension pour les équipements ayant un courant appelé inférieur ou égale à 16 R.

■■ R R 15377-1, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – onception des systèmes de chauffage et refroidissement par le sol, le mur et le plafond – artie 1 : étermination de la puis-sance de chauffage et de refroidissement théorique.

■■ R R 15377-3, ystèmes de chauffage dans les bâtiments – onception des systèmes de chauffage et refroidissement par le sol, le mur et le plafond – artie 3: optimisation de l'utilisation des éner-gies renouvelables.

■■ R R 15116, Rentilation dans les bâtiments – outres froides – ssais et évaluation des poutres froides actives.

■■ R R 61000-3-3, ompatibilité électromagnétique – artie 3 : imites – ection 3 : imitation de fluctuations de tension et du flic-ker dans les réseaux basse tension pour les équipements ayant un courant appelé inférieur ou égale à 16 R.

■■ R R 61000-3-11, ompatibilité électromagnétique – artie 3-11 : imites – imitation des variations de tension, des fluctuations de tension et du papillotement dans les réseaux publics d'alimenta-tion basse tension – Rquipements ayant un courant appelé inférieur ou égal à 75 R et soumis à un raccordement conditionnel.

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2.3. • Autres documents■■ ahier des rescriptions Rechniques relatif à la conception et la mise en œuvre des planchers réversibles à eau basse tempéra-ture (cahier du RB n° 3164, octobre 1999).

■■ ahier des rescriptions Rechniques relatif aux systèmes de cana-lisations sous pression à base de tubes en matériaux de synthèse : tubes en couronnes et en barres (cahier du RB n° 2808-R2, novembre 2011).

■■ Référentiel de certification pour le marquage R R , R 414.

■■ QU , a pompe à chaleur, fiche n°21, équelec 07/07/2010.

■■ Guide de dimensionnement des radiateurs à eau chaude pour accom-pagner les professionnels de la filière, nergies et Rvenir, 2010.

■■ R HRR Handbook – ystem & quipments.

■■ UR 15-105 Guide pratique étermination des sections de conduc-teurs et choix des dispositifs de protection – éthodes pratiques, 2003.

■■ ompes à chaleur géothermiques – es opérations de forage et limites de prestations, Rapport, rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’environnement 2012, évrier 2015.

■■ es pompes à chaleur avec Rnverter, Rapport, rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’environnement 2012, eptembre 2013.

■■ onception et dimensionnement des volumes tampons, Rapport, rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’environnement 2012, évrier 2013.

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Fonctionnement simultané

ode de fonctionnement dans lequel un second générateur de cha-leur (par exemple une chaudière) prend en charge la demande de cha-leur du système de chauffage, qui ne peut pas être couverte par la pompe à chaleur, lorsque la température extérieure descend en-des-sous de la température d’équilibre (point de bivalence) ; a chaudière intervient en relève de la pompe à chaleur.

e mode de fonctionnement est également désigné bivalent parallèle.

Fonctionnement alterné

ode de fonctionnement dans lequel un second générateur de cha-leur (par exemple une chaudière) prend entièrement en charge la demande de chaleur du système de chauffage si la température exté-rieure descend en-dessous de la température d’équilibre (point de bivalence) ; a chaudière intervient en relève de la pompe à chaleur. e mode de fonctionnement est également désigné bivalent alternatif.

Appoint

Rppareil de chauffage supplémentaire utilisé pour produire de la chaleur lorsque la puissance de la pompe à chaleur est insuffisante. i le type d’énergie consommée par l’appoint est identique à celui consommé par la pompe à chaleur, le système global est du type mono-énergie. i le type d’énergie consommée par l’appoint est diffé-rent de celui consommé par la pompe à chaleur, le système global est du type bi-énergie.

Volume tampon

e volume tampon permet d’augmenter la contenance du réseau afin d’assurer une inertie suffisante et de maintenir un temps de fonction-nement minimal du compresseur, évitant les cycles courts.

3Définitions

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4.1. • Solutions pour la rénovation eux solutions de rénovation par pompe à chaleur sont possibles :

• la substitution de chaudière ;

• la chaudière en appoint (la chaudière en relève).

4.1.1. • a substitution de chaudièreUne pompe à chaleur installée en substitution de chaudière permet de couvrir la plus grande partie, voire la totalité, des besoins. Quand un appoint est présent, généralement électrique, celui-ci est utilisé pour les jours les plus froids.

lus la température maximale d’eau produite par la pompe à chaleur est élevée plus les possibilités de réaliser une substitution directe sont grandes.

4Pré-diagnostic de l’installation

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Pompe à chaleurair extérieur/eaumonobloc

s igure 1: xemple de pompe à chaleur air extérieur/eau en substitution de chaudière existante

Commenta i re

ertaines machines permettent d’obtenir de l’eau chaude jusqu’à une tempéra-ture de 80° sans appoint. lles sont parfois présentées sous le terme de « pompe à chaleur très haute température ». ependant, dans la mesure du possible, il convient de favoriser des actions visant à réduire les pertes thermiques du bâti-ment à chauffer, ce qui peut conduire à installer une machine de plus petite taille travaillant à plus basses températures.

4.1.2. • a chaudière en appoint a pompe à chaleur est associée à une chaudière qui assure l’appoint. a R fonctionne prioritairement. our les températures extérieures les plus basses, la chaudière fonctionne en relève de la pompe à cha-leur pour couvrir le complément des besoins, voire la totalité.


Chaudière

s igure 2 : xemple de chaudière existante en appoint de pompe à chaleur air extérieur/eau

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Commenta i re

Rl est généralement possible de convertir une installation avec chaudière en une installation avec pompe à chaleur et chaudière en relève.

4.2. • Principales contraintes d’adaptationRoutes les installations de chauffage ne permettent pas l’intégration d’une pompe à chaleur dans de bonnes conditions de fonctionnement et de performance.

Bien qu’il existe des pompes à chaleur permettant d’obtenir des tem-pératures d’eau élevées, même à de faibles températures extérieures, un état de l’existant doit être effectué systématiquement.

a performance de la pompe à chaleur est directement fonction de la température d’eau chaude obtenue par rapport à une température extérieure considérée.

Commenta i re

Une pompe à chaleur peut actuellement produire de l’eau à une température aussi élevée que celle délivrée par une chaudière. ependant, l’installation d’une pompe à chaleur est préférable lorsqu’une diminution de la température d’alimentation des émetteurs est possible.

’est notamment le cas si les radiateurs existants sont surdimensionnés par rap-port aux besoins réels (surpuissance initiale ou suite à une rénovation thermique du bâtiment).

ans le cas contraire, un autre générateur (chaudière ou résistance électrique) est utilisé en appoint.

Commenta i re

ans le cas de la substitution de chaudière, l’option de changer les émetteurs est envisageable. Rls doivent être dimensionnés pour une basse température d’eau, obtenue par une pompe à chaleur standard. ependant, excepté le cas des ventilo-convecteurs, les émetteurs à basse température présentent des surfaces d’échange et donc des encombrements plus importants.

ors d’une substitution de chaudière, un appoint est généralement nécessaire s’agissant d’une pompe à chaleur air extérieur/eau.

4.3. • Exemples de contrôles à mener lors du pré-diagnosticRfin de tenir compte de l’installation existante et d’aider le profession-nel dans le choix de la décision, un pré-diagnostic permet de vérifier rapidement si la rénovation de l’installation de chauffage existante par pompe à chaleur est possible ou non.

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es principaux paramètres à prendre en compte sont les suivants :

• es possibilités d’implantation (cf. 8) :

- ’espace disponible pour l’implantation de la pompe à cha-leur à l’extérieur ou de l’unité extérieure ;

- Rérifier les intégrations acoustique, technique et esthétique ;

- ’espace disponible pour l’implantation de la pompe à cha-leur ou de l’unité intérieure dans un local ;

- Rérifier la place disponible pour l’installation de la pompe à chaleur et de ses accessoires (volume tampon, circulateur, vase d’expansion…) ;

- Rérifier la place disponible pour l’accès et la maintenance des différents éléments.

• a compatibilité du réseau électrique existant (cf. 13) :

- Rérifier si la tension est triphasée ;

- Rérifier la protection différentielle et le calibre du disjoncteur ;

- Rérifier la puissance d’abonnement et la puissance électrique disponible (il est recommandé de prendre contact avec le distributeur d’énergie) ;

- rendre connaissance d’éventuelles variations de tension constatées ;

• a compatibilité des émetteurs existants :

- Relever la loi d’eau du régulateur ;

- Relever éventuellement la température d’eau de départ par rapport à la température extérieure.

Porter une attention particulière à un site isolé ou à bâti-ment en bout de réseau électrique.

Repère : PRE-DIAGNOSTICInstallation de chauffage existante Date :

Coordonnées installateur :Ets :Adresse :CP + Ville

Coordonnées utilisateur :Nom :Adresse :CP + Ville

Description de l’installation Site isolé (O / N) :Site en bout de réseau

électrique (O / N) :

Surface chauffée [m²] _____ K des murs extérieurs(Bons/passables/mauvais) _____

Hauteur Sous Plafond moyenne [m] _____ Vitrages

(Simple/double/triple) _____

Volume chauffé [m3] _____ Sur terre-plein/vide sanitaire _____Nombre de logements/bureaux _____ Plafond (isolé/non isolé) _____Consigne chauffage [°C] _____ Plancher (Isolé/non isolé) _____Nombre d’étages :Mitoyenneté :

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Repère : PRE-DIAGNOSTICInstallation de chauffage existante Date :

Sud S. E / S. O Est / Ouest N. E / N. O Nord

Surf vitrée [m²]

Environnement PAC R/O éventuelle :

Espace disponible pour implantation Extérieur (O/N) : Intérieur (O/N) :Contrainte de voisinage Distance : Autre :

Réseau électrique : Puiss abonnement [kW] :____

Calibre protection [A] :____

Tension réseau électrique [V] Monophasé :____ Triphasé :____Contrainte de raccordement Distance :____ Autre :____

Chute de tension mesurée [V] :

Installation existante :

Chaudière :(sol/murale) :(gaz/fuel/bois) :

Marque :________

Type :____________________

Puissance [kW] :____________________

Circulateur : Marque :________

Type :________

Débit [l/h] :____HMT [mCE] :____

Vanne de régulation : Marque :________

Type :________ DN :____

Vase d’expansion : Marque :________ Volume [l] :____ Pression gonfl

[bar] :____

Soupape de sureté : Marque :________ DN :____ Raccordé à l’égout

(O/N) :____

Disconnecteur : Marque :________ Type :____ DN :____

Bipasse ou bouteille dedécouplage (O/N) :____ DN :____ Nombre de circuits

secondaires :____Régulation (O/N) :____Compléments :____

Régulation constructeur (O/N) :____Compléments :____

Selon Temp extérieure :____Réglage pente :

Selon Temp ambiante :____Consigne :________

Production ECS :____ Mode :____ Contenance volume tampon [ l] :____Distribution :____ Bitube :____ Monotube :____ Autre :____Temp départ eau [°C] pour Temp ext relevée Mesurée :____ Déclarée :____Temp départ eau [°C] pour Temp ext de base Mesurée :____ Déclarée :____

Emetteurs :

Radiateurs fonte :____ Radiateurs acier :____ Plancher :____ Ventilo-convec-

teurs :____Possibilité installation pompe à chaleur (O/N) :____Modifications à réaliser :

s igure 3 : xemple de fiche de pré-diagnostic

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Un diagnostic permet d’évaluer les besoins à couvrir et de déterminer les principales caractéristiques des produits à mettre en œuvre. Rl per-met également au professionnel de vérifier la puissance de la chau-dière installée par rapport au calcul des déperditions.

e diagnostic permet également de vérifier le dimensionnement des émetteurs et donc de valider ou non la nécessité d’un remplacement.

Commenta i re

Rl s’agit de vérifier si une installation de chauffage est susceptible de fonctionner ou non avec une pompe à chaleur soit en substitution du générateur existant ou bien avec celui-ci en appoint.

e diagnostic permet également de dresser les actions correctives éventuelles à réaliser.

5Diagnostic de l’installation

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5.1. • Relevés des caractéristiques de l’enveloppeRl est nécessaire de relever les éléments qualitatifs caractérisant le bâtiment existant : la zone climatique, l’altitude, la date de construc-tion, la constitution de l’enveloppe avec ses différents matériaux, la ventilation…

Repère : DIAGNOSTICInstallation de chauffage existante

Date : __________

Coordonnées installateur :Ets :Adresse :CP + ville :

Coordonnées utilisateur :Nom :Adresse :CP + ville :

Situation :

Département :

T° extérieure de base [°C] :____

Altitude [m] :____

T° extérieure de base corrigée [°C] :____

Description de l’installation

Age de la construction :

Enveloppe :

Paroi IsolantRepère Composition Type λ [W/m.K] RT [m².K/W]

Mur sur extérieur 1

Mur sur extérieur 2

Mur sur local non chauffé

Plancher haut

Plancher bas

Plancher intermédiaire

Fenêtre*

Protection nocturne

Porte d’accès

(*) Pour la structure, prendre en compte la menuiserie. Pour l’isolant prendre en compte la nature du vitrage (exemple double vitrage 4-12-4).Ventilation :

Type de ventilation :(naturelle, VMC autoréglable, hygro A ou B)

Débit d’air [m3/h] :____

s igure 4 : Relevés concernant le bâtiment

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5.2. • Relevés des éléments pour le calcul des déperditionsRl est nécessaire de réaliser un calcul de déperditions pièce par pièce (cf. 7).

e calcul des déperditions nécessite les informations suivantes :

• le type de pièce ;

• la surface de la zone (ou de la pièce) ;

• la configuration, (plain-pied, étage courant, sous toiture…) ;

• la longueur ou la surface de mur sur l’extérieur ou sur un local non chauffé ;

• la surface des ouvrants par pièce…

Relevés pour calcul des déperditionsNUMÉRO ÉTAGE

Zone 1 2 3 4 5 6 7 8

Surface [m²]

Hauteur sous plafond [m]Température intérieure [°C]Longueur mur sur extérieur [m]Longueur mur sur local non chauffé [m]Surface porte sur extérieur [m²]Surface vitrage [m²]

s igure 5 : xemple de tableau récapitulatif de relevés pour le calcul de déperditions

5.3. • Relevés des émetteurs existants i la puissance des émetteurs est connue, elle est reportée directe-ment à la première ligne du tableau de la ( igure 6).

i ce n’est pas le cas, les caractéristiques des émetteurs en place sont à renseigner (matériau fonte ou acier, type, nombre d’éléments…) et peuvent permettre de déterminer la puissance à partir du catalogue du fabricant ou de la base de données RRRRR. ette puissance évaluée est alors notée dans le tableau.

R défaut des références des radiateurs installés, la puissance nomi-nale peut être estimée à l’aide du Guide de dimensionnement des radiateurs à eau chaude (Rnergie et Rvenir).

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es puissances sont ensuite comparées à celles obtenues par le calcul de déperditions.

Relevés des émetteurs existantsNUMÉRO ÉTAGE

Zone 1 2 3 4 5 6 7 8Puissance émet-teur si connue* [W]

∆T installation [K]

Nature radiateur (fonte, acier, …)Type ouépaisseur [mm]

Hauteur [mm]

Largueur [mm]

Puissance émet-teur évaluée* [W]

Nombre

Robinet thermosta-tique (O/N)

Té de réglage (O/N)

(*) Roir base RRRRR, catalogue fabricant ou valeurs du Guide de dimensionnement des radiateurs à eau chaude.

s igure 6 : xemple de tableau récapitulatif de relevés des émetteurs existants

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es pompes à chaleur air extérieur/eau regroupent les technologies suivantes :

• la R air extérieur/eau monobloc extérieure ;

• la R air extérieur/eau monobloc intérieure ;

• la R eau/eau ou eau glycolée/eau monobloc pour une R géothermique.

Rn distingue les pompes à chaleur air extérieur/eau fonctionnant en tout ou rien et celles fonctionnant à vitesse variable (cf. 6.2).

es machines monoblocs intègrent souvent en option un module hydraulique qui contient la plupart des éléments hydrauliques. e module peut être déporté à l’intérieur. lles ne nécessitent pas d’inter-vention sur le circuit frigorifique lors de l’installation.

n mode chauffage, l’évaporateur de la machine échange :

• sur l’air dans le cas d’une machine air/eau ;

• sur l’eau (glycolée) dans le cas d’une machine eau (glycolée)/eau.

6.1. • Les différents types de pompes à chaleur

6.1.1. • ompe à chaleur air extérieur/eau monobloc extérieure

e type de pompe à chaleur est installé soit à l’extérieur, soit dans un local semi-ouvert.

6Description des systèmes de pompe à chaleur

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Rous les composants frigorifiques sont rassemblés dans l’appareil.

e type de pompe à chaleur intègre généralement un module hydraulique.

es émetteurs sont alimentés grâce à un circulateur qui distribue l’eau réchauffée lors du passage au condenseur.

Tuyauteries aveccirculation d’eau


Plancher chau�antavec circulation d’eau

s igure 7 : Utilisation d’une pompe à chaleur air extérieur/eau monobloc extérieure

6.1.2. • ompe à chaleur air extérieur/eau monobloc intérieure

e type de pompe à chaleur est généralement installé dans un local spécifique (local technique).

Rous les composants frigorifiques sont rassemblés dans l’appareil.

e type de pompe à chaleur intègre généralement un module hydraulique.

Conduits d'air



s igure 8 : Utilisation d’une pompe à chaleur air extérieur/eau monobloc intérieure

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es émetteurs sont alimentés grâce à un circulateur qui distribue l’eau réchauffée lors du passage au condenseur.

’appoint électrique, s’il est présent, est situé en aval de la R , géné-ralement dans le module hydraulique.

6.1.3. • ompe à chaleur avec sonde(s) géothermique(s)

e système nécessite une pompe à chaleur eau/eau installée en local technique ou un local équivalent et un circuit de tubes dans lesquels circule de l’eau glycolée grâce à un circulateur qui alimente l’évapora-teur de la pompe à chaleur.

es tubes des capteurs sont généralement en matériaux de synthèses (par exemple polyéthylène haute densité – H ).

es tubes sont disposés verticalement dans un forage suivant une configuration 2 tubes (dite en U) ou 4 tubes (dite double U).

e forage est ensuite rempli d’un mélange ciment et bentonite afin de stabiliser l’ensemble dans sa géométrie originelle.

’ensemble est communément appelé sonde géothermique verticale. e type d’installation comporte généralement plusieurs sondes géo-thermiques verticales.

a conception et la mise en œuvre de cette technique nécessitent une bonne connaissance du milieu géologique. es phases sont générale-ment réalisées par des prestataires spécialisés (voir le rapport ompes à chaleur géothermiques – es opérations de forage et limites de pres-tations, rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’environnement 2012).

Pompes à chaleureau glycolée/eauréversible


Capteurvertical

s igure 9 : xemple de pompe à chaleur eau glycolée/eau avec sondes géothermiques verticales couplée à un plancher chauffant

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6.1.4. • ompe à chaleur sur nappe aquifèreUne pompe à chaleur eau/eau permet de puiser de la chaleur dans une source froide constituée par l’eau d’un puits ou d’une nappe aquifère.

’exploitation des eaux souterraines fait l’objet d’une réglementation assez stricte et il convient de s’assurer des pérennités du débit et de la température.

a conception et la mise en œuvre de cette technique nécessitent une bonne connaissance du milieu géologique et généralement réa-lisé par des prestataires spécialisés (voir le rapport ompes à chaleur géothermiques – es opérations de forage et limites de prestations, rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’environnement 2012).

Pompes à chaleureau/eau

PuisageRejet

Nappeacquifère

Pompeimmergée


s igure 10 : xemple de pompe à chaleur sur nappe aquifère couplée à un plancher chauffant

6.2. • Type de compresseur et régulation

6.2.1. • Rypes de compresseur ifférents types de compresseur équipent les R :

• les compresseurs à piston(s) ;

• les compresseurs spiro-orbital (communément appelé scroll) ;

• les compresseurs à vis.

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6.2.2. • lassement des fluides frigorigènes a norme R R 378-1 définie un classement des fluides frigorigènes selon trois catégories. e classement des fluides frigorigènes, géné-ralement utilisés dans les pompes à chaleur, est donné dans la figure suivante.

Pour les Établissements Recevant du Public (ERP), l’utilisa-tion de fluide de catégorie A3 est interdite.

Désignation du fluide frigorigène ClassementR404A, R407C, R410A, R417AR134aR744 (Dioxyde de carbone)

A1 : non inflammable et toxicité inférieure

R32R413A A2 : faible inflammabilité et toxicité inférieure

R290 (propane), R600 (butane) A3 : inflammabilité élevée et toxicité inférieure

s igure 11 : lassement des fluides frigorigènes pouvant être utilisés dans les pompes à chaleur

6.2.3. • Régulation en tout ou rien ans ce mode de fonctionnement, le principe est de réguler la tempé-rature d’eau produite par la pompe à chaleur en commandant le com-presseur en marche-arrêt.

Une attention particulière doit être portée sur les princi-pales contraintes du mode de régulation tout ou rien :

– intensité élevée au démarrage ;

– succession de séquences marche – arrêt.

6.2.4. • Régulation de la puissance ifférents types de dispositif sont proposés par les fabricants pour moduler la puissance disponible de la pompe à chaleur :

• pompe à chaleur à plusieurs étages de puissance ;

• pompe à chaleur dont le compresseur est régulé à vitesse variable.

R à plusieurs étages de puissance

n fonction des types de compresseurs, il est possible de rencon-trer différents types d’étage de puissance directement intégré à la machine :

• cas des compresseurs à piston(s) ou des compresseurs spiro-orbital : de nombreux modèles disposent de deux compresseurs

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(ou plus). es deux compresseurs peuvent alimenter un ou plu-sieurs circuits frigorifiques. ’enclenchement d’un étage supplé-mentaire, c'est-à-dire le démarrage d’un compresseur, s’effec-tue afin d’adapter la puissance thermique au besoin ;

• cas des compresseurs à vis : le tiroir de puissance d’un com-presseur à vis permet de modifier le volume de compression et par conséquent la puissance disponible.

R à compresseur à vitesse variable

ans ce système, il est associé deux composants :

• un variateur de fréquence (ou convertisseur) qui fait varier la fré-quence d’alimentation du moteur électrique du compresseur ;

• un compresseur qui est spécifiquement conçu pour fonctionner à des vitesses de rotation variables.

a variation électronique de vitesse peut être intégrée dès la concep-tion du compresseur. a vitesse évolue de la limite basse, fixée par la lubrification du compresseur, à la limite haute fixée par la vitesse de rotation maximale du moteur électrique.

a régulation embarquée module la vitesse de rotation afin d’adapter la puissance thermique au besoin.

ertaines machines sont équipées avec plusieurs compresseurs à vitesse variable.

A défaut de sélectionner une machine à vitesse variable, il peut être préférable de sélectionner plusieurs PAC ou une PAC multi-étagée pour limiter les contraintes des machines tout ou rien.

6.3. • Caractéristiques générales des PAC es éléments suivants doivent être connus pour sélectionner la pompe à chaleur :

• les températures limites réelles de fonctionnement (tempéra-tures d’entrée d’air, d’entrée d’eau et de sortie d’eau) ;

• les débits minimal et maximal soit d’air (pour les R air/eau) soit d’eau pour les R géothermiques ;

• les pertes de charges sur l’eau ;

• les pertes de charges sur l’air pour les unités raccordables sur réseau aéraulique ;

• les sécurités thermiques, électriques et frigorifiques ;

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• les performances de la machine aux points de fonctionnement définis dans le tableau ci-après, à partir du référentiel R R , selon le type d’émetteur ;

• la présence d’antigel ;

• les niveaux acoustiques ;

• le poids, les dimensions et les moyens de levage ;

• les possibilités locales du constructeur pour la mise au point éventuelle et l’assistance après vente.

es performances calorifiques d’une pompe à chaleur annoncées par le constructeur font l’objet d’une certification (R R , URRR RR…). a pompe à chaleur doit répondre aux exigences définies dans la norme R R 14511.

Commenta i re

e référentiel de certification R R peut être utilisé jusqu’à une puissance calo-rifique de 100 kW.

6.4. • Caractéristiques thermiques des PAC air/eau

6.4.1. • oints d’essais n mode chauffage, les caractéristiques d’une R air/eau sont les suivantes :

• puissance thermique dissipée au condenseur ;

• puissance électrique totale absorbée, qui comprend notamment la puissance électrique du compresseur et du ventilateur et une partie de la puissance électrique du circulateur.

FluideCaloporteur

Point de fonctionnementNominal Supplémentaire

Air extérieur Température entrée évaporateur

Temp. sèche

Temp. humide

Temp. sèche

Temp. humide

7 °C 6 °C -7 °C -8 °C

Eau basse température application plancher chauffant

Température entrée condenseur 30 °C *

Température sortie condenseur 35 °C 35 °C

Eau basse température application unité termi-nale ou radiateur

Température entrée condenseur 40 °C *

Température sortie condenseur 45 °C 45 °C

* température fonction du débit pris identique à celui de l’essai en mode chauffage à +7° extérieur.

s igure 12 : oints de fonctionnement en mode chaud, selon la certification R R

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Commenta i re

n présence d’antigel, les performances annoncées doivent tenir compte du pourcentage de concentration en antigel. Rl convient de se référer aux fiches tech-niques du constructeur. R défaut, se référer au tableau (cf. 10.5) dans le cas de l’utilisation de monopropylène glycol.

6.4.2. • oefficient de performance ( R )À titre d’exemple, pour la certification R R , le coefficient de per-formance machine en vigueur en 2012 doit être au moins égal aux valeurs données dans les tableaux suivants pour différentes condi-tions de température d’eau en entrée et en sortie.

’[Rnnexe 1] présente des informations sur le calcul du R .

Rl existe d’autres paramètres permettant de comparer les perfor-mances à charges partielles : R (selon R R 14825). e R représente la performance annuelle de la pompe à chaleur. Rl est défini comme le ratio de la production thermique annuelle de la R et de l’appoint (kWh) sur la consommation électrique annuelle de la R pour les conditions de fonctionnement spécifiées dans R R14825.

Commenta i re

e R normatif, calculé selon la norme R R 14825 permet de comparer entre elles des machines.

ar contre, cet indicateur n’est pas une estimation de ce que sera la performance réelle d’une machine sur site.

Évaporateur CondenseurCOP minimalTemp sèche

(°C)Temp humide

(°C)Temp entrée eau

(°C)Temp sortie eau

(°C)7 6 30 35 3,40

-7 -8 * 35 2,10

(*) ’essai est réalisé avec le débit d’eau déterminé lors de l’essai à +7° .

s igure 13 : Raleurs minimales de R pour une température d’entrée d’eau de 30° et de sortie de 35°


(°C)Temp humide



(°C)7 6 40 45 2,70

-7 -8 * 45 1,60



30

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RRR

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(°C)Temp humide



(°C)7 6 55 65 1,90

-7 -8 * 65 1,20



6.4.3. • acteur total de performance saisonnière ( g,t)

a méthode de calcul d’estimation du g,t figure dans la norme R R 15316-4-2.

R défaut de valeurs nationales, la valeur minimale et la valeur cible pour les installations de pompe à chaleur pour le chauffage et la pro-duction d’eau chaude sanitaire des bâtiments rénovés sont admises égales à celles indiquées dans la norme R R 15450.

’[Rnnexe 1] présente des informations sur le calcul du g,t.

Source chaude Valeur minimale du SPFg,t Valeur cible du SPFg,t

Air extérieur/eau 2,50 2,8

s igure 16 : Raleurs minimale et cible du g,t pour les systèmes de chauffage par R

6.5. • Caractéristiques thermiques des PAC eau/eau et eau glycolée/eau

6.5.1. • oints d’essais en mode chauffage n mode chauffage, la pompe à chaleur est définie par les caractéris-tiques suivantes :

• la puissance thermique dissipée au condenseur ;

• la puissance électrique totale absorbée, qui comprend notam-ment la puissance électrique du compresseur et une partie de la puissance électrique des circulateurs.

ompe à chaleur eau glycolée/eau

Fluide caloporteur Point de fonctionnement

Eau glycoléeTempérature entrée évaporateur 0°CTempérature sortie évaporateur -3°C

Eau basse températureapplication plancher chauffant

Température entrée condenseur 30°CTempérature sortie condenseur 35°C

Eau basse températureapplication unité terminale ou radiateur

Température entrée condenseur 40°C

Température sortie condenseur 45°C


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R

R G

R R

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R G

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R R

R R

R R

R R

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12 »

RR

RR

RR

RRR

R



Eau basse température

Température entrée évaporateur 23 °CTempérature sortie évaporateur 18 °CTempérature entrée condenseur 30 °CTempérature sortie condenseur 35 °C

s igure 18 : oints de fonctionnement en mode froid, selon la certification R R

ompe à chaleur eau de nappe/eau


Eau de nappeTempérature entrée évaporateur 10°CTempérature sortie évaporateur 7°C

Eau basse température appli-cation plancher chauffant

Température entrée condenseur 30°CTempérature sortie condenseur 35°C

Eau basse température application unité terminale ou radiateur

Température entrée condenseur 40°C

Température sortie condenseur 45°C



Eau basse température

Température entrée évaporateur 23 °CTempérature sortie évaporateur 18 °CTempérature entrée condenseur 30 °CTempérature sortie condenseur 35 °C

s igure 20 : oints de fonctionnement en mode froid, selon la certification R R

Commenta i re

n présence d’antigel, les performances annoncées doivent tenir compte du pourcentage de concentration en antigel. Rl convient de se référer aux fiches tech-niques du constructeur. R défaut, se référer au tableau (cf. 10.5) dans le cas de l’utilisation de monopropylène glycol.

6.5.2. • oefficient de performance ( R )À titre d’exemple, pour la certification R R , le coefficient de per-formance machine en vigueur en 2012 doit être au moins égal aux valeurs données dans les tableaux suivants pour différentes condi-tions de température d’eau en entrée et en sortie.

’[Rnnexe 1] présente des informations sur le calcul du R .

Rl existe d’autres paramètres permettant de comparer les perfor-mances à charges partielles : R / R on/ R net (R R 14825).

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R

R G

R R

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R G

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R R

R R

R R

R R

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12 »

RR

RR

RR

RRR

R


ompe à chaleur avec circulation d’eau glycolée

e coefficient de performance machine doit remplir les 2 conditions suivantes :

• être au moins égal à 3,6 pour des températures d’entrée et de sortie d’eau glycolée à l’évaporateur de 0 et –3° ainsi que des températures d’entrée et de sortie d’eau au condenseur de 30 et 35° ;

• être au moins égal à 2,8 pour des températures d’entrée et de sortie d’eau glycolée à l’évaporateur de 0 et –3° ainsi que des températures d’entrée et de sortie d’eau au condenseur de 40 et 45° .

ompe à chaleur sur eau de nappe

e coefficient de performance machine doit remplir les 2 conditions suivantes :

• être au moins égal à 4,5 pour des températures d’entrée et de sortie d’eau à l’évaporateur de 10 et 7° ainsi que des tempéra-tures d’entrée et de sortie d’eau au condenseur de 30 et 35° ;

• être au moins égal à 3,5 pour des températures d’entrée et de sortie d’eau à l’évaporateur de 10 et 7° ainsi que des tempéra-tures d’entrée et de sortie d’eau au condenseur de 40 et 45° .

6.5.3. • acteur total de performance saisonnière ( g,t)

a méthode de calcul pour l’estimation du g,t est indiquée dans la norme R R 15316-4-2.

R défaut de valeurs nationales, la valeur minimale et la valeur cible des systèmes de chauffage par pompe à chaleur, employés pour le chauffage des locaux et la production d’eau chaude sanitaire dans les bâtiments neufs, sont admises égales à celles indiquées dans la norme R R 15450.

’[Rnnexe 1] présente des informations sur le calcul du g,t.

Source chaude Valeur minimale du SPFg,t Valeur cible du SPFg,t

Eau glycolée/eau 3,50 4,00

Eau/eau 3,80 4,50

s igure 21 : valeurs minimale et cible du g,t pour les systèmes de chauffage par R

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R G

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R R

R R

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RR

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RRR

R


a sélection de la pompe à chaleur s’effectue en fonction du dimen-sionnement par rapport au calcul de déperditions et des caractéris-tiques des pompes à chaleur disponibles dans les gammes de maté-riels des constructeurs.

7.1. • Calcul des déperditions es déperditions thermiques sont calculées selon la norme R R 12831 et le complément national R 52-612/ R.

7.1.1. • rincipe du calcul des déperditions es déperditions se décomposent en :

• déperditions surfaciques à travers les parois (murs, fenêtres, portes, toit, plancher) ;

• déperditions linéiques au niveau des liaisons des différentes parois, comme par exemple le mur et le plancher ;

• déperditions par renouvellement d’air par les bouches d’entrée d’air par ventilation naturelle ou mécanique ;

• déperditions par les infiltrations : jointures des huisseries des fenêtres, des portes, par les trous en façade…

es déperditions sont calculées pour les pièces dont le chauffage est assuré par la pompe à chaleur.

7Dimensionnement de la pompe à chaleur

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R

R G

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R G

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R R

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RR

RR

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RRR

R


7.1.2. • éperditions surfaciques par transmission à travers les parois

es déperditions surfaciques sont calculées à partir de la formule suivante :

éperditions surfaciques = omme de U x R x (Rint-Rext)

Rvec :

- U : coefficient de transmission surfacique en W/m².K ;

- R : surface intérieure de la paroi en m² ;

- Rint-Rext : écart de température entre l’intérieur et l’extérieur en K.

7.1.3. • éperditions linéiques aux liaisons des différentes parois

es déperditions linéiques sont calculées à partir de la formule suivante :

éperditions linéiques = Ψ x R x (Rint-Rext)

Rvec :

- Ψ : coefficient de transmission linéique (psi) en W/m.K ;

- R : longueur des liaisons en m ;


Commenta i re

a norme R R 12831 propose une méthode simplifiée consistant à majorer les coefficients de transmission surfacique des parois en fonction de leurs liaisons.

7.1.4. • éperditions par renouvellement d’air et infiltrations

e calcul des déperditions s’effectue à partir de la formule suivante :

éperditions par renouvellement d’air = 0,34 x qv x (Rint-Rext)

Rvec :

- 0,34 : chaleur volumique de l’air en Wh/m3.K ;

- qv : débit de renouvellement d’air par ventilation et infiltra-tions en m3/h ;


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R G

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RRR

R


Commenta i re

es entrées d’air induites par l’utilisation de hottes en tout air neuf, de cheminées à foyer ouvert ou de tout autre système ne sont pas prises en compte dans la formule.

7.1.5. • a température extérieure de base du lieu

es déperditions sont calculées pour la température extérieure de base du lieu définie dans le complément national à la norme R R 12831, référencé R 52-612/ R.

a ( igure 22) présente la carte de rance des températures extérieures de base.

es corrections sont à apporter en fonction de l’altitude du lieu consi-déré, selon le tableau de la ( igure 23).

03

65

40

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308281

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54 6757

2A

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-7-7-7

s igure 22 : Rempératures extérieures de base non corrigées par l’altitude

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Température extérieure du site °C

Température extérieure de base au niveau de la mer du site °C Température extérieure du site °C-2 -4 -5 -6 -7 -8 -10 -12 -15

-2 0 à 200

0 à 200

0 à 200

0 à 200

0 à 200

0 à 200

0 à 200

0 à 200

0 à 400

-2

-3 201 à 400 -3

-4 401 à 600 -4

-5 601 à 700 201 à 400 -5

-6 701 à 800 401 à 500 201 à 400 -6

-7 401 à 600 201 à 400 -7

-8 601 à 800 401 à 500 201 à 400 -8

-9 801 à 1000 501 à 600 401 à 500 201 à 400 -9

-10 1001 à 1200 601 à 700 401 à 500 -10

-11 1201 à 1400 701 à 800 501 à 600 201 à 400 -11

-12 1401 à 1700 801 à 900 601 à 700 401 à 500 -12

-13 1701 à 1800 901 à 1000 701 à 800 501 à 600 201 à 400 -13

-14 1801 à 2000 1001 à 1100 800 à 901 601 à 700 401 à 500 -14

-15 901 à 1000 701 à 800 501 à 600 -15

-16 1001 à 1100 800 à 901 601 à 700 401 à 500 -16

-17 1101 à 1200 901 à 1000 701 à 800 501 à 600 -17

-18 1201 à 1300 1001 à 1100 800 à 901 601 à 700 -18

-19 1301 à 1400 1101 à 1200 901 à 1000 701 à 800 -19

-20 1201 à 1300 1001 à 1100 800 à 901 -20

-21 1301 à 1400 1101 à 1200 901 à 1000 -21

-22 1401 à 1500 1201 à 1300 1001 à 1100 -22

-23 1501 à 1600 1301 à 1400 1101 à 1200 -23

-24 1601 à 1700 1401 à 1500 1201 à 1300 -24

-25 1701 à 1800 1301 à 1500 -25

-26 1801 à 1900 -26

-27 1901 à 2000 -27

Prise en compte de l’altitude du lieu en mètre

s igure 23 : orrections de la température extérieure de base en fonction de l’altitude

7.2. • Dimensionnement des pompes à chaleur air/eau et de l’appoint a pompe à chaleur et son appoint doivent être capables de fournir la température d’eau nécessaire pour les conditions extérieures de base du lieu. omme la pompe à chaleur n’est pas réversible, le dimension-nement est effectué en mode chauffage.

our limiter les contraintes des machines fonctionnant en tout ou rien (cf. 6.2.3), il peut être envisagé de sélectionner une ou plusieurs pompes à chaleur multi étagés.

n effet, pour limiter le nombre de démarrages successifs en mi-sai-son il est conseillé de disposer de deux étages de puissance pour une installation inférieure à 120 kW puis quatre étages pour les puissances supérieures.

Commenta i re

our réduire l’indisponibilité du matériel lors de l’exploitation, il est préférable de sélectionner plusieurs pompes à chaleur ou une pompe à chaleur ayant plu-sieurs circuits frigorifiques indépendants, plutôt qu’une seule n’ayant qu’un cir-cuit frigorifique.

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’appoint peut être constitué par une chaudière ou par un réchauffeur électrique placé en aval de la pompe à chaleur afin d’assurer le com-plément de puissance.

7.2.1. • imensionnement de la R tout ou rien et de l’appoint électrique

a puissance calorifique de la pompe à chaleur est comprise entre 70 et 100% des déperditions calculées pour la température extérieure de base du lieu.

a puissance totale délivrée par la pompe à chaleur et l’appoint est égale à 120% des déperditions calculées pour la température exté-rieure de base du lieu.

a température limite de fonctionnement garanti d’arrêt de la pompe à chaleur est inférieure de 5 K à la température extérieure de base. Une minoration de l’écart de 5 K est prévue lorsque la température extérieure de base est inférieure à –10° .

7.2.2. • imensionnement de la R à compresseur à vitesse variable et de l’appoint électrique



a température limite de fonctionnement garanti d’arrêt de la pompe à chaleur est inférieure de 5 K à la température extérieure de base. Une minoration de l’écart de 5 K est prévue lorsque la température extérieure de base est inférieure à –10° .

Commenta i re

a température limite de fonctionnement garanti est la température extérieure en dessous de laquelle le constructeur ne garantit pas le fonctionnement satisfaisant de la pompe à chaleur ni l’obtention des performances attendues.

7.2.3. • imensionnement de la R en relève de chaudière

a chaudière existante (ou les chaudières existantes), est (sont) utilisée(s) en appoint de la pompe à chaleur, voire fonctionne seule les jours les plus froids.

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La compatibilité de la température de retour d’eau maxi-male admissible au niveau de la pompe à chaleur est véri-fiée par rapport à la température de départ d’eau nécessaire à l’installation.

a somme de la puissance calorifique de la chaudière et de la R est supérieure ou égale à 120% des déperditions calculées à la tem-pérature extérieure de base, quel que soit le type de pompe à chaleur installé.

Rl revient au concepteur de fournir une solution technico-économique permettant de couvrir 120% des déperditions à la température exté-rieure de base tout en optimisant la performance saisonnière.

7.3. • Dimensionnement des pompes à chaleur géothermiques

7.3.1. • imensionnement des R eau/eau ou eau glycolée eau



7.3.2. • ondes géothermiques our assurer la coordination avec le foreur les éléments suivant doivent être disponibles :

• la réalisation de l’étude thermique du bâtiment conformément à la norme R R 12831 pour définir les besoins thermiques et le calcul de la puissance calorifique nominale en kW de la pompe à chaleur ;

• la détermination de la durée annuelle prévisionnelle en heures de fonctionnement de la pompe à chaleur.

our plus de précisions sur les opérations de mise en œuvre des sondes géothermiques, se référer au rapport du rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’ nvironnement sur ce sujet.

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ès la conception, il est nécessaire d’étudier l’implantation du groupe monobloc.

Rl faut prévoir son intégration à l’extérieur ou dans un local selon le type choisi et selon les spécifications du fabricant.

’implantation de la pompe à chaleur se fait :

• à l’extérieur pour une pompe à chaleur air/eau ;

• à l’intérieur pour une pompe à chaleur air/eau avec réseau aéraulique ;

• à l’intérieur pour une pompe à chaleur eau glycolée/eau ou eau/eau.

Quelle que soit l’implantation, il convient de s’assurer :

• qu’un accès aisé est possible pour l’entretien et la maintenance ultérieure de la pompe à chaleur ;

• de la protection des personnes (propagation du fluide frigori-gène, risque d’incendie) ;

• de la protection contre les nuisances sonores.

8.1. • Emplacement à l’extérieur

8.1.1. • ispositions généralesRl convient de s’assurer que l’implantation de la pompe à chaleur n’est pas contraire aux règles d’urbanisme ou de copropriété.

es pompes à chaleur air/eau sans réseau aéraulique à l’évaporateur s’installent toujours dans des endroits non accessibles au public ou rendu inaccessibles via une clôture d’une hauteur minimale de 2m.

8Implantation de la pompe à chaleur

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ès la phase de conception, il est nécessaire de prévoir les dégage-ments nécessaires autour de l’unité extérieure ainsi que les vents dominants qui peuvent entraîner :

• des contraintes mécaniques sur le ventilateur ;

• un recyclage d’air extérieur rejeté par la pompe à chaleur vers son aspiration ;

• une influence sur les performances des équipements.

n particulier lorsque la pompe à chaleur est implantée au sud (ce qui facilite le dégivrage), il convient que la sonde de température exté-rieure de régulation soit placée dans un endroit exempt de toute per-turbation, à l’abri du soleil, éloignée des sources chaudes ou froides du bâtiment (bouches d’aération, fenêtres…).

es précautions doivent être prises pour intégrer au mieux les unités placées à l’extérieur vis-à-vis du voisinage :

• placer l’appareil hors de vue du voisinage direct, à partir d’une terrasse ou à partir de baies vitrées : l’abriter derrière un obs-tacle naturel formant écran tel qu’un rideau d’arbustes, une haie, une butte de terre ou un mur de clôture en conservant une distance minimale ;

• ne pas le placer à proximité des zones occupées ;

• éviter la proximité d’une ou de plusieurs parois fortement réverbérantes.

ans certains cas, des précautions complémentaires sont nécessaires du fait, par exemple, d’une distance trop faible par rapport au voisi-nage. Rl convient alors d’affiner l’étude d’un point de vue acoustique.

Un écran acoustique peut être installé tout en restant vigilant sur le risque potentiel des ondes sonores réfléchies par une mauvaise implantation de l’unité extérieure vis-à-vis de l’écran [Rnnexe 3].

8.1.2. • pécifications pour une implantation en toiture terrasse

Rype de toiture terrasse

a toiture doit être considérée comme toiture technique ou à zones techniques. lle doit en effet pouvoir recevoir une circulation due à la présence de pompe(s) à chaleur nécessitant certaines interventions et notamment leur entretien et leur maintenance.

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Commenta i re

i les pompes à chaleur ne sont installés que sur une partie de la toiture terrasse, seule cette partie peut être considérée comme toiture terrasse technique (zone technique). es documents particuliers du marché ( ) fixent l’implantation des parties de toiture à considérer en zones techniques et définissent les chemins et aires d’accès à ces zones. Rls définissent également si ces derniers sont assi-milés à des chemins de circulation ou à des zones techniques (si utilisés pour l’entretien).

ispositions générales

our une implantation en toiture terrasse la pompe à chaleur est tou-jours solidaire de(s) éléments porteurs :

• dans le cas d’un un élément porteur en maçonnerie ( RU 43.1) : la pompe à chaleur est positionnée sur un ou plusieurs massifs émergents en maçonnerie solidaires de l’élément porteur ;

• dans le cas d’une structure porteuse en bois (R RU 43.4). ou d’une toiture en tôles d’acier (R RU 43.3). avec revêtement d’étanchéité : la pompe à chaleur est positionnée sur disposi-tifs (potelets et chandelles) reportant directement les charges de l’équipement sur la structure bois / sur l’ossature.

Commenta i re

Un support adapté à la pompe à chaleur peut permettre de répartir la charge sur les massifs émergents ou les plots.

a mise en place d’un cheminement ou d’une passerelle peut être nécessaire pour faciliter les opérations de maintenance de la pompe à chaleur.

Commenta i re

Rl n’est pas possible de poser directement une pompe à chaleur sur une protection lourde (couche de désolidarisation et béton armé coulé sur place) lorsque l’en-semble pompe à chaleur – support ne peut pas être démonté en sous-ensembles dépassant 90 kg.

a pose d’une pompe à chaleur en toiture terrasse implique de refaire le revêtement d’étanchéité existant. e système d’étanchéité doit bénéficier d’une évaluation technique telle qu’Rvis Rechnique ou ocument Rechnique d’Rpplication.

Commenta i re

our réaliser l’étanchéité d’une toiture-terrasse, un revêtement étanche doit être posé sur toute sa surface, de manière continue et sans aucune aspérité.

our la prise en compte des charges occasionnées, il est rappelé qu’il appartient au maître d’ouvrage ou à son représentant de faire vérifier au préalable la stabilité de l’ouvrage dans les conditions du RU 43.5 en travaux de réfection, notamment en prenant bien en compte les

42

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charges rapportées permanentes liées aux équipements de produc-tion d’énergie.

’ensemble support-pompe à chaleur doit être fixé à la structure por-teuse de façon à résister aux surcharges climatiques extrêmes définies dans les règles RR 65 ( RU 06-002) et les règles R 84 ( RU 06-006).

Rl est rappelé également que la destination en toiture technique implique la prise en compte d’une charge d’entretien majorée (150 daR/m²), selon la norme R 06-001.

istance minimale autour de la pompe à chaleur

onformément aux exigences de réalisation d’entretien et de réfec-tion des ouvrages d’étanchéité, l’implantation de pompe(s) à cha-leur doit respecter une distance minimale entre ouvrages émergents, entrées d’eaux pluviales et autres relevés, conformément au RU 20.12. ette distance est fonction de la dimension en vis– à-vis de pompe à chaleur :

• une distance supérieure à 50 cm minimum pour une pompe à chaleur de dimension inférieure ou égale à 1,2 m ;

• une distance supérieure à 1 m minimum pour une pompe à cha-leur de dimension supérieure à 1,2 m.

l

d

Acrotère

PAC

s igure 24 : istance minimale entre les ouvrages émergents et la pompe à chaleur (ou l'ensemble de pompes à chaleur)

Commenta i re

ans le cas d’équipements posés en bandes, si deux équipements distincts sont distants de moins de 0,80 m, ils sont à considérer comme un seul équipement.

Hauteur minimale entre les équipements et la protection

our assurer un accès suffisant pour la réfection de l’étanchéité, il est nécessaire d’assurer une distance minimale (h) entre la R et la pro-tection du revêtement d’étanchéité en fonction de la longueur ( ) de la pompe à chaleur ( igure 25) :

• si ≤ 1,2 m alors h ≥ 0,4 m ;

• si > 2 m alors h ≥ 0,8 m.

43

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s igure 25 : Hauteur minimale sous la pompe à chaleur

Commenta i re

ans le cas d’ensemble pompe à chaleur – support pouvant être démonté en sous-ensembles ne dépassant pas 90 kg, la hauteur minimale peut être ramenée à 0,30 m.

8.2. • Pompe à chaleur à l’intérieur : air/eau avec réseau aéraulique, eau glycolée/eau et eau/eau

8.2.1. • pécifications généralesUne pompe à chaleur air/eau peut être installée dans un local fermé dès lors qu’elle est équipée d’un réseau d’amenée d’air neuf et de rejet à l’extérieur avec ventilateur spécifique, c'est-à-dire que la pompe à chaleur est une unité monobloc avec réseau aéraulique.

Une pompe à chaleur eau/eau ou eau glycolée/eau est toujours à inté-grer dans un local fermé ou semi-ouvert.

’installation de la pompe à chaleur doit tenir compte du voisinage et en particulier des zones occupées. e cas échéant, des actions spéci-fiques sur les locaux et sur la machine peuvent être nécessaires afin d’éviter la propagation du bruit [Rnnexe 3].

e local d’implantation doit être une salle hermétiquement étanche (salle des machines selon R 378-3). Un système de ventilation

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spécifique doit être installé. es caractéristiques de ce système de ventilation sont présentées au (cf. 8.2.2).

a pompe à chaleur doit être implantée dans un local distinct d’un local contenant un ou des équipements de combustion lorsqu’a minima l’une des deux conditions est rencontrée :

• l’installation a une puissance utile totale supérieure à 70 kW ;

• le fluide frigorigène utilisé est de catégorie R2 ou R3.

ans les R , l’utilisation des fluides frigorigènes ( H35) :

• de catégorie R2 est autorisée si la quantité totale de fluide frigo-rigène dans tous les appareils est inférieure à 150 kg ;

• de catégorie R3 est interdite (cf. 6.2.2).

8.2.2. • Rentilation de la salle des machines a norme R R 378-3 impose les exigences suivantes :

• en condition normale ou lorsque le local technique est occupé, le débit de ventilation minimum doit correspondre à un renou-vellement d’air de quatre fois le volume par heure ;

• la ventilation est mécanique ;

• l’aspiration doit s’effectuer immédiatement au-dessus du sol en son point le plus bas si l’on utilise des fluides frigorigènes plus lourds que l’air et juste en dessous du plafond si l’on utilise des fluides frigorigènes plus légers que l’air.

our des fluides frigorigènes qui ont un impact sur la couche d’ozone et/ou un effet de serre, si la charge du système est supérieure à 25 kg, un système de détection de fluide frigorigène est prévu. Rl doit pou-voir activer une ventilation mécanique d’urgence.

ans ce cas, le débit d’air doit être au minimum de :

ébit d’air = 0,014 x masse de la charge de fluide frigorigène2/3

Rvec :

- débit d’air en m3/s ;

- masse de la charge de fluide frigorigène en kg.

e système de ventilation d’urgence ne doit pas être contraint de four-nir plus de quinze renouvellements d’air par heure.

8.2.3. • pécificités pour les R air/eau avec réseau aéraulique

Réseau aéraulique

’installation des conduits d’air doit être conforme aux préconisations du constructeur (longueur, section, matériaux absorbants…).

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R défaut :

• les grilles de prise et de rejet d’air avec grillage anti-volatiles en acier galvanisé doivent être dimensionnées sur la section libre de passage avec une vitesse maximale de 2,5 m/s ;

• la vitesse de l’air dans les conduits aérauliques doit être limitée à 4 m/s.

es conduits peuvent être de forme circulaire ou rectangulaire. ’étanchéité de l’installation doit être assurée tout le long du réseau, en particulier aux raccordements des accessoires.

e degré d’étanchéité à l’air dans les réseaux de distribution d’air doit correspondre à minima à celui de la classe R selon la certifica-tion urovent 2/2.

Rsolation des conduits

e calorifugeage des conduits en tôle s’effectue côté extérieur avec un matériau isolant imperméable à la vapeur d’eau pour éviter la conden-sation entre le conduit aéraulique et l’isolant.

ans le cas de la laine de verre (aggloméré de fibres de verre et de résine), l’épaisseur minimale est de 25 mm.

alfeutrement

’étanchéité à l’air de tout le périmètre des grilles de prise d’air ou de rejet d’air doit être respectée.

Une isolation thermique et acoustique est mise en place sur tout le périmètre des grilles et l’épaisseur du percement mural.

8.3. • Spécifications acoustiques réglementaires a pompe à chaleur et ses équipements doivent respecter les régle-mentations en vigueur sur le bruit intérieur et sur le bruit au voisinage.

lles reposent sur la connaissance des puissances acoustiques des pompes à chaleur monobloc ou des unités extérieure et intérieure pour une R en éléments séparés. es données sont fournies par le fabricant ou disponibles dans les bases de données R R ou URRR RR.

’[Rnnexe 2] présente des informations complémentaires sur les niveaux acoustiques à proximité d’une pompe à chaleur.

Pour faciliter le respect de ces réglementations, le niveau de puissance acoustique de la PAC exprimé en dB(A) doit être choisi en fonction des conditions d’installation.

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Commenta i re

e référentiel R R impose des niveaux de puissance acoustique en fonction des puissances calorifiques de R .

8.3.1. • Réglementation sur le bruit intérieur

n habitat collectif

’installation ne doit pas engendrer de nuisances sonores à l’intérieur des logements. a réglementation sur le bruit intérieur stipulée par l’arrêté du 30 juin 1999 concerne les bâtiments nouveaux.

n tertiaire

es arrêtés et la circulaire du 25 avril 2003 relative à la réglementation acoustique des bâtiments autres que d’habitation (dans les établis-sements d’enseignement, dans les établissements de santé, dans les hôtels) fixent les niveaux de pression acoustique normalisés à ne pas dépasser par un équipement du bâtiment.

8.3.2. • Réglementation sur le bruit de voisinage ’article R1334-33 du ode de la santé publique fixe les valeurs limites d’émergence sonore admises :

• 5 dB(R) en période diurne (de 7 h à 22 h) ;

• 3 dB(R) en période nocturne (de 22 h à 7 h).

'émergence est définie par la différence entre le niveau de bruit ambiant, comportant le bruit particulier en cause, et le niveau du bruit résiduel constitué par l'ensemble des bruits habituels, extérieurs et intérieurs, correspondant à l'occupation normale des locaux et au fonctionnement habituel des équipements, en l'absence du bruit par-ticulier en cause.

e bruit résiduel est le bruit moyen que l’on mesure sur une période de référence lorsque l’équipement incriminé ne fonctionne pas. Rl s’agit du bruit de fond.

e bruit ambiant est le bruit mesuré pendant une période équivalente lorsque l’équipement fonctionne : le bruit ambiant est donc la somme du bruit de l’équipement seul et du bruit résiduel.

Commenta i re

a norme R 31-080 fixe des exigences de performance acoustique pour les bureaux et les espaces associés.

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8.4. • Forage pour les PAC géothermiques our plus de précisions sur les opérations de mise en œuvre des sondes géothermiques, se référer au rapport du rogramme Règles de l’Rrt Grenelle de l’ nvironnement sur ce sujet.

8.4.1. • isponibilité du terrain ès la phase de conception, il convient de préciser les caractéristiques particulières du terrain mis à la disposition du foreur et de désigner l’intervenant ( aître d’Ruvrage, installateur, voire le foreur lui-même) qui mènera les travaux d’aménagement.

Commenta i re

Rl peut être nécessaire de défricher le terrain, de mettre en place des buses sur un fossé, d’éliminer certaines roches, de combler une excavation existante, d’éviter les risques d’inondation, etc.

ans la mesure du possible, le terrain concerné doit être de faible déclivité avec une pente maximale de 4% et une consistance du sol suffisante pour permettre la mise en place normale du matériel de forage. ans le cas contraire, il convient de prévoir la réalisation d’une plateforme spécifique ou toute autre disposition appropriée.

8.4.2. • onformités réglementairesRl convient préalablement de vérifier si l’opération est considérée comme un gîte géothermique de minime importance selon le décret du 8 janvier 2015.

e décret du 8 janvier 2015 modifie le décret du 28 mars 1978 modi-fié concernant les règles et les procédures relatives aux demandes de permis de recherches et d'exploitation de géothermie.

Rl précise la définition des exploitations géothermiques à basse tem-pérature qualifiées de minime importance dispensées de permis de recherche et d’exploitation à condition de ne pas être situées en zone rouge. Rl s’agit des prélèvements de chaleur souterraine :

• soit par des échangeurs géothermiques fermés dont la profon-deur est inférieure à 200 m et la puissance thermique maximale prélevée au sous-sol inférieure à 500 kW ;

• soit avec un échangeur géothermique ouvert avec une tempé-rature d’eau prélevée inférieure à 25° , un forage d’une profon-deur inférieure à 200 m, une puissance thermique maximale prélevée au sous-sol inférieure à 500 kW et un rejet des eaux prélevées dans le même aquifère.

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as d’un gîte géothermique de minime importance selon le décret du 8 janvier 2015

i la puissance maximale extraite est inférieure à 500 kW, une décla-ration d’ouverture doit être effectuée (article . 411-1 du ode inier) à la R R pour une installation ou sondage de plus de 10 m de pro-fondeur et inférieure à 200 m.

a déclaration d'ouverture d'un gîte géothermique de minime impor-tance est effectuée, soit au nom du déclarant soit par tout sous-trai-tant intervenant dans l'activité de géothermie.

a personne qui réalise les travaux de forage lors de l'ouverture des travaux d'exploitation d'un gîte géothermique de minime importance est tenue de disposer d'une attestation de qualification délivrée selon les conditions prévues par un arrêté conjoint des inistres chargés des mines, de l'environnement et de l'énergie (non publié à ce jour).

e foreur ou l’installateur s’assurent que le forage, dépassant la profondeur de 10 m en-dessous du sol naturel, a bien été déclaré a minima un mois avant sa réalisation.

Commenta i re

e aître d’Ruvrage doit notamment s’assurer de la présence ou non de réseaux par l’intermédiaire d’une éclaration d’Rntention de ommencement de Rravaux ( R R). Un repérage des réseaux (câbles électriques, conduites d’eau ou de gaz…) doit être fait avant l’engagement des travaux.

as d’un gîte géothermique n’étant pas de minime importance selon le décret du 8 janvier 2015

i la puissance maximale extraite du sol est supérieure à 500 kW ou si la profondeur est supérieure à 200 m, une autorisation de recherche de gîte géothermique puis d’ouverture d’exploitation est nécessaire (articles . 124-4 à . 124-9 du ode inier, article R. 214-1 (5.1.2.0) du ode de l' nvironnement et article 17 du décret du 28 mars 1978 modifié).

Si la puissance extraite est supérieure à 500 kW, la prépa-ration de la conformité réglementaire est une étape dont la durée impacte fortement l’organisation du chantier.

our les ouvrages souterrains en lien avec les eaux souterraines, le prélèvement d’eau et le rejet d’eau, une déclaration ou une auto-risation par la préfecture est requise (article R. 214-1 du ode de l' nvironnement).

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9.1. • Spécificités hydrauliques des pompes à chaleurRl est nécessaire de respecter les spécifications du fabricant :

• le débit nominal déterminé pour un écart de température d’eau entre l’entrée et la sortie de 5 K jusqu’à 10 K selon les spécifici-tés du matériel ;

• la stabilité du débit et le débit minimal afin d’éviter des varia-tions importantes de température d’eau au condenseur (pour les modèles qui n’acceptent pas de débit variable).

ous réserve de respecter les préconisations du fabricant, certaines pompe à chaleur peuvent être utilisées avec un débit d’eau variable.

9.2. • Substitution de(s) chaudière(s) existante(s)

9.2.1. • ircuit de production avec une seule pompe à chaleur

a mise en place d’un découplage entre la pompe à chaleur et le cir-cuit secondaire s’impose lorsque :

• le débit qui irrigue la pompe à chaleur n’est pas compatible avec le débit dans les émetteurs ;

• le réseau de distribution est à débit variable : émetteurs équi-pés de vannes de régulation à deux voies et circulateur à vitesse variable ;

9Conception des circuits hydrauliques

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• en présence de vannes à trois voies de régulation pour l’alimen-tation de certains circuits (leur montage en mélange induit un débit soutiré variable dans la pompe à chaleur).

e découplage peut être réalisé par l’installation d’un bipasse ou d’une bouteille de découplage (cf. 10.6).

orsqu’un appoint électrique est requis, il est placé dans le volume tampon à deux piquages en sortie de pompe à chaleur.

9.2.2. • ircuit de production avec plusieurs pompes à chaleur

orsque la puissance est importante, il est conseillé de prévoir l’instal-lation de plusieurs pompes à chaleur afin de faciliter les opérations de maintenance et accroitre les performances dans le cas de machines fonctionnant en tout ou rien (cf. 6).

ans ce cas, les pompes à chaleur sont raccordées en parallèle et équipées d’un circulateur individuel en série. es organes d’équili-brage doivent permettre de régler le débit dans chaque pompe à cha-leur selon sa puissance nominale ( igure 26).

a mise en place d’un organe de découplage est nécessaire entre la production et la distribution afin d’éviter les interférences hydrau-liques sur une pompe à chaleur lorsque l’autre est à l’arrêt et n’est plus irriguée.

es solutions de découplage sont décrites au (cf. 10.6).

our respecter la contenance minimale en eau de l’installation, il est possible de positionner :

• soit un unique volume tampon placé en série avec les pompes à chaleur ;

• soit des volumes tampons placés en série avec chacune des pompes à chaleur.

’implantation du volume tampon à deux piquages sur la sortie de la pompe à chaleur est recommandée afin de limiter les incidences du dégivrage par inversion de cycle du compresseur qui font chuter la température en sortie de groupe et donc au départ du circuit de chauf-fage. et emplacement s’impose également si le volume tampon intègre un appoint électrique.

Dans le cas de plusieurs pompes à chaleur placées en paral-lèle, la mise en place d’un découplage (bipasse ou bouteille) est nécessaire entre le primaire et le secondaire.

i les pompes à chaleur sont identiques (puissances, pertes de charges), un raccordement en boucle de Richelmann peut être utilisé. Rl évite l’ins-tallation de vannes d’équilibrage en série avec les pompes à chaleur.

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s igure 26 : xemple du principe de raccordement hydraulique de deux pompes à chaleur

Commenta i re

e schéma de la ( igure 26) n’intègre pas tous les accessoires nécessaires. es vannes d’isolement ne sont pas représentées.

ar ailleurs, une vanne d’isolement motorisée ou un clapet anti-retour peut être installé en série avec chaque pompe à chaleur. Un détecteur de débit peut aussi être exigé par le fabricant.

9.3. • Circuits avec pompe à chaleur et chaudière

9.3.1. • onctionnement alterné ans ce mode de fonctionnement, chaque générateur dispose de sa propre régulation.

i les émetteurs sont dimensionnés avec une température d’eau éle-vée, au-delà de 55° , et avec une différence de température d’eau entre le départ et le retour variant de 5 à 20 K, un fonctionnement alterné est préférable à un fonctionnement simultané.

n effet, une pompe à chaleur est caractérisée, quant à elle, par un écart de température d’eau entre l’entrée et la sortie de 5 à 10 K. Rinsi, à puissance identique, le débit d’eau requis dans une pompe à cha-leur est bien supérieur à celui irrigant une chaudière.

e réseau hydraulique doit donc prendre en compte ces spécificités.

’exemple du montage présenté à la ( igure 27) avec un organe de décou-plage permet de maintenir le débit nominal de la R quelles que soient les conditions de fonctionnement.

ependant, si les débits des réseaux secondaires sont constants, une adaptation de ce réseau est nécessaire pour que le débit au primaire

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soit supérieur au débit secondaire (par exemple par la mise en place de circulateurs à vitesse variable sur les boucles secondaires).

s igure 27 : xemple de montage d’une pompe à chaleur sur un réseau de chauffage existant, en fonctionnement alterné : raccordement en parallèle avec bouteille de découplage

Commenta i re

e schéma de la ( igure 27) peut également être utilisé en fonctionnement simul-tané sous réserve de veiller à maintenir une température en entrée de la pompe à chaleur suffisamment faible.

9.3.2. • onctionnement simultané our un mode de fonctionnement simultané, la R assure seule le chauffage pour une température extérieure supérieure à la tempéra-ture d’équilibre, variable d’environ 5 à –5° . n dessous de cette tem-pérature d’équilibre, la R et la chaudière fonctionnent ensemble pour assurer la totalité des besoins, jusqu'à la température extérieure d’arrêt de la R à partir de laquelle la chaudière assure seule les besoins.

Rfin d’optimiser son fonctionnement, la pompe à chaleur est instal-lée sur le retour du réseau de chauffage. a chaudière assure ensuite l’appoint en élevant la température d’eau avant d’alimenter le réseau de chauffage.

orsque la chaudière n’est pas sollicitée, elle ne doit pas être irriguée afin de ne pas engendrer de pertes thermiques inutiles. Rl en est de même pour la pompe à chaleur lorsqu’elle ne fonctionne pas, par jours de grands froids. a commande de circulateurs ou de vannes directionnelles permet d’assurer cette fonction.

Rl convient de vérifier si la régulation existante est compatible avec le montage choisi (régulation à température variable de la chaudière, commande du circulateur de chauffage…) et d’assurer les priorités décrites ci-dessus.

Un exemple de montage hydraulique est proposé en ( igure 28).

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PAC

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s igure 28 : xemple de montage d’une pompe à chaleur sur un réseau de chauffage existant, en fonctionnement simultané

Commenta i re

e schéma de la ( igure 28) s’applique également pour un fonctionnement alterné.

9.4. • Conception du circuit secondaire e choix de conception du circuit secondaire est lié à la régulation adoptée sur les émetteurs.

9.4.1. • Régulation terminale au niveau des émetteurs

a régulation terminale au niveau de chaque émetteur est générale-ment une régulation de température ambiante faisant varier :

• le débit traversant l’émetteur ;

• ou la température à l’entrée de l’émetteur.

a variation de débit dans l’émetteur peut être assurée par une vanne de régulation à trois voies ou à deux voies.

a variation de température en entrée de l’émetteur repose sur une vanne de régulation à trois voies montée en mélange associée à un circulateur alimentant l’émetteur.

9.4.2. • hoisir une distribution à débit variable a régulation des émetteurs par vanne à deux voies de régulation est conseillée. lle induit un débit variable dans la distribution qui per-met d’installer des circulateurs à vitesse variable et donc de réduire les consommations électriques.

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ette distribution à débit variable n’est toutefois pas sans poser problème :

• un découplage hydraulique peut être nécessaire pour mainte-nir un débit constant dans les pompes à chaleur (lorsqu’il est imposé par le fabricant) ;

• l’autorité des vannes de régulation est dégradée à charge partielle.

R charge partielle, voire minimale, la stabilité fonctionnelle des vannes deux voies de régulation est impactée.

e rapport de la perte de charge de distribution sur la hauteur mano-métrique du circulateur permet de prévoir la sensibilité du réseau vis-à-vis de la stabilité hydraulique.

• si le ratio est inférieur à 0,33, les dérives sont acceptables ;

• si le ratio est supérieur à 0,33, des précautions doivent être prises pour éviter des dérives. lles sont listées ci-après ;

• si le ratio est supérieur à 0,66, les solutions décrites ci-dessus doivent être complétées par dispositifs tels que des régulateurs de pression différentielle en série ou des vannes d’équilibrage dynamique.

es solutions consistent à :

• paramétrer le circulateur à vitesse variable avec une consigne de hauteur manométrique proportionnelle au débit ;

• réduire les pertes de charges de la distribution, par exemple en augmentant le diamètre des canalisations ;

• diviser le réseau secondaire en plusieurs circuits avec leur cir-culateur à vitesse variable ;

• mettre en place des dispositifs de régulation de pression diffé-rentielle ou de débit.

9.4.3. • Rrchitecture du circuit secondaireRfin de faciliter l’exploitation, quelques règles simples sont à observer :

• au-delà de 5 zones thermiques ou logements, prévoir une seconde gaine palière ;

• la gaine palière doit être au plus près de toutes les zones ther-miques. Rl est recommandé de ne pas dépasser une distance de 6 m entre la sortie de la gaine et le point d’entrée des tuyaute-ries de chaque logement ;

• entre les différents niveaux, il convient d’éviter les dévoiements entre les gaines palières ;

• l’accès à la gaine doit être toujours dégagé, un accès de 90 cm est à prévoir ;

• un écart minimum de 60 mm, calorifuge installé, vis-à-vis des autres tuyauteries et des parois adjacentes est conseillé.

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e constructeur de la pompe à chaleur spécifie la contenance mini-male d’eau du réseau auquel doit être raccordée la machine.

ette contenance minimale en eau doit être respectée pour une pompe à chaleur air/eau comme pour une pompe à chaleur eau/eau.

lle permet d’assurer une inertie suffisante et de maintenir un temps de fonctionnement minimal du compresseur, évitant les cycles courts.

a mise en place d’un volume tampon s’avère nécessaire si la conte-nance en eau de l’installation est insuffisante.

Même dans le cas d’une pompe à chaleur à compresseur à vitesse variable, il est nécessaire de vérifier si la présence d’un volume tampon est nécessaire.

e volume tampon est dimensionné selon les spécificités du construc-teur de la pompe à chaleur qui indique le volume minimal du réseau.

R défaut, la formule de calcul de la contenance du volume tampon est donnée en [Rnnexe 9]. lle correspond au volume nécessaire selon la puissance, auquel est soustrait le volume du réseau et le volume éventuel intégré au module hydraulique de la pompe à chaleur.

e volume du réseau dépend du type d’émetteur (le volume d’un réseau de plancher chauffant est plus important que celui d’un réseau de radiateurs) et de la présence ou non de vannes de régulation sur les émetteurs. i les radiateurs sont équipés de robinets thermosta-tiques ou si les circuits de plancher chauffant sont dotés de vannes à deux voies asservies à la température ambiante, le volume des réseaux émetteurs ne doit pas être comptabilisé pour calculer le volume de l’installation.

10Sélection des composants hydrauliques

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i un volume tampon est déjà intégré à la pompe à chaleur, il convient de vérifier son dimensionnement par rapport aux caractéristiques de l’installation.

Commenta i re

lus la contenance du volume tampon est élevée, plus le nombre de démarrage du compresseur est réduit ; e qui permet d’augmenter sa durée de vie.

i le volume tampon est trop important, le temps de fonctionnement de la pompe à chaleur pour réchauffer le grand volume d’eau pénalise le bilan énergétique de l’installation.

10.1. • Disconnecteur ’article 16 de la circulaire du 9 août 1978 modifiée par la circulaire du 26 avril 1982 repris dans le Règlement anitaire épartemental Rype (R R) indique que l’installation de chauffage ne doit pas permettre la pollution du réseau d’eau potable par un quelconque retour d’eau des circuits de chauffage.

Un ensemble de protection doit être mis en place sur l’alimentation en eau de l’installation de chauffage afin d’éviter tout retour vers le réseau d’eau potable.

Commenta i re

Un ensemble de protection comprend le dispositif de protection (surverse, disconnecteur…) et les éléments associés (robinets d’isolement, filtre…).

i l’installation n’est pas raccordée au réseau d’eau potable, un ensemble de pro-tection n’est pas nécessaire.

10.1.1. • hoix du disconnecteur adapté ’ensemble de protection à implanter est indiqué dans le Guide technique R R - RB de conception et de mise en œuvre des réseaux d’eau destinée à la consommation humaine et dans la norme R R 1717.

Le dispositif de protection doit être marqué NF Antipollution.

ans le cas d’une installation de puissance calorifique inférieure à 70 kW, il dépend du liquide caloporteur utilisé. Rl peut s’agir d’un ensemble de protection de type R ou de type BR. e contrôle du type BR est obligatoire.

ans le cas d’une installation de puissance calorifique supérieure à 70 kW, l’utilisation d’un ensemble de protection de type BR est obli-gatoire. Un espace suffisant pour assurer le contrôle doit être réservé.

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Équipement Liquide caloporteurEnsemble de protection sur l’alimen-tation en eau (conduite de remplis-

sage)

Pompe à chaleur assurant les besoins de chauffage uniquement

Produit bénéficiant d’un avis favorable de l’ANSES (1) Disconnecteur de type CA (2)

Produit ne bénéficiant pas d’un avis favorable de l’ANSES (1) – catégorie 4 ou 5 selon NF EN 1717

Disconnecteur de type BA (3) (4)

(1) RR : Rgence Rationale de écurité anitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail. es avis sont disponibles sur le site internet www.anses.fr, thème « alimentation humaine », rubrique « Rvis et publications », sous rubrique « Rvis et rapports alimentation humaine », dossier « eaux »(2) isconnecteur à zones de pressions différentes non contrôlables(3) isconnecteur à zone de pression réduite contrôlable(4) isconnecteur de type BR même si la puissance calorifique est inférieure à 70 kW

s igure 29 : nsemble de protection à implanter sur la conduite d’alimentation en eau de l’installation de pompe à chaleur à partir du réseau d’eau potable pour une puissance inférieure à 70 kW

s igure 30 : xemple d’ensemble de protection de type R

s igure 31 : xemple d’ensemble de protection de type BR

10.1.2. • Rmplantation du disconnecteur elon la norme R R 1717, le disconnecteur doit être implanté dans un lieu aéré et non inondable. Rl doit être aisément accessible et pro-tégé contre le gel ou les températures extrêmes.

Rl convient de l’installer horizontalement.

Un dégagement suffisant autour du disconnecteur BR doit permettre son entretien et son contrôle.

i un compteur d’eau est prévu pour pouvoir quantifier les apports d’eau, il est situé en amont du dispositif de protection. Un ou des robi-nets d’isolement sont prévus.

’ensemble de protection doit être placé à moins de 3 m du piquage sur le réseau d’eau potable. Un clapet de non-retour de type R doit être prévu en complément à une distance inférieure à 3 m du point de piquage.

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Alimentation en eau

Pompe à chaleur

Ensemblede protectionCA ou BA

EAInférieur

à 3 m

s igure 32 : Un clapet de non-retour de type R est à prévoir en complément du dispositif de protection

10.2. • Circulateur e circulateur est choisi à partir des données de :

• débit à mettre en circulation ;

• hauteur manométrique nécessaire pour combattre les pertes de charge du circuit.

Rinsi, le circulateur qui irrigue la pompe à chaleur est caractérisé par un débit correspondant à la puissance calorifique pour un écart de température entre l’entrée et la sortie de la R .

e point de fonctionnement du circulateur se situe à l'intersection de sa courbe caractéristique et de celle du circuit. ors de la sélection sur le catalogue du fabricant, il convient de choisir un circulateur dont le point de fonctionnement est situé dans la partie centrale de la caracté-ristique. e rendement est alors optimal.

e modèle peut être à plusieurs vitesses ou à vitesse variable selon la conception hydraulique du réseau.

e circulateur est associé à :

• des vannes d’isolement afin de faciliter la maintenance ;

• une vanne d’équilibrage pour ajuster si nécessaire le point de fonctionnement.

Commenta i re

Une vanne d’équilibrage à mesure de débit permet de contrôler le débit du circuit lorsqu’elle est munie de prises de pression (la mesure de différence de pression permet de déterminer le débit à partir de la courbe caractéristique du circulateur).

n présence de robinets thermostatiques sur les radiateurs ou des vannes à deux voies de régulation sur les circuits de plancher chauf-fant ou de ventilo-convecteurs, des précautions doivent être prises au niveau du circulateur qui irrigue le circuit.

eux solutions sont possibles :

• choisir un circulateur à vitesse variable ;

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• mettre en place une soupape de pression différentielle. lle per-met de maintenir le point de fonctionnement du circulateur en s’ouvrant pour dériver un débit dans la production lorsque les robinets thermostatiques ou des vannes de régulation se fer-ment. Rl est important qu’elle soit de bonne qualité et présente une bonne tenue dans le temps.

10.3. • Dimensionnement des vannes de régulation es vannes de régulation doivent être choisies pour que leur autorité soit proche de 0,5 [Rnnexe 5].

a mise en place d’une vanne d’équilibrage sur le bipasse de la vanne à trois voies de régulation n’est pas nécessaire si l’autorité est proche de 0,5 et si la perte de charge du circuit (pertes de charge de l’émet-teur et de la vanne) est inférieure à 50 % de la hauteur manométrique du circulateur.

es spécificités de dimensionnement des vannes à deux voies de régulation des émetteurs sont traitées en [Rnnexe 6].

10.4. • Système d’expansion e système d’expansion peut être un vase d’expansion fermé à pres-sion variable ou un système de maintien de pression par compresseur (pour les installations présentant une importante hauteur statique et impliquant la mise en place de plusieurs vases d’expansion).

e dimensionnement d’un système d’expansion consiste à déterminer :

• sa pression de gonflage ;

• sa capacité.

i un vase d’expansion est intégré à la pompe à chaleur, il convient de vérifier son dimensionnement par rapport aux caractéristiques de l’installation.

a pression de gonflage

a pression de gonflage du vase doit être supérieure à la pression sta-tique de l’installation de façon à ce que, à froid, l’eau n’entre pas dans le vase et que le volume soit maximal pour absorber la dilatation de l’eau.

lle est exprimée en bar et doit correspondre à la pression statique de l’installation arrondie au 0,5 bar supérieur. a pression statique équi-vaut à la hauteur d’eau de l’installation, depuis le système d’expan-sion jusqu’au point le plus élevé du circuit de chauffage. achant que 1 m de colonne d’eau est proche de 0,1 bar.

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i le vase d’expansion est en partie haute de l’installation (sous toi-ture par exemple), la pression de gonflage est de 0,5 bar, sauf si une pression minimale de fonctionnement plus élevée est demandée par le constructeur de la pompe à chaleur.

a capacité du vase

a capacité du vase doit être telle qu’elle puisse recueillir le volume d’expansion de l’installation. a formule de calcul est donnée en [Rnnexe 4].

e tableau suivant fournit la capacité du vase pour une pression de tarage de soupape de 4 bar, en fonction du volume d’eau d’une instal-lation, de la hauteur statique et de la pression initiale.

Contenance maximale de l'installation (l)

Capacité du vase d’expansion (en l) pour une hauteur statique jusqu’à

10 15 20 25500 14 18 25 381000 29 36 49 771500 43 54 74 1152000 58 73 99 1532500 72 91 123 1923000 86 109 148 2303500 101 127 173 2684000 115 145 197 3074500 129 163 222 3455000 144 182 246 383

s igure 33 : ré-détermination de la capacité du vase d’expansion pour une pression de tarage de soupape de 4 bar

10.5. • Tuyauteries es tuyauteries de distribution peuvent être :

• en acier tube noir, qualité chauffage, avec un traitement anti corrosion ;

• en cuivre recuit (dureté préférentielle R220) ou en cuivre écroui (barres) ;

• en matériau de synthèse.

es principaux types de matériaux de synthèse utilisés sont :

• le polyéthylène réticulé ( R ou -X) ;

• le polybutène ( B) ;

• les tubes en composite ou multicouches ( X : R, aluminium, ).

es tubes en matériau de synthèse et les raccords utilisés doivent dis-poser d’un Rvis Rechnique pour au moins la classe 4 (cahier du RB 2808-R2 novembre 2011).

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Commenta i re

a classe de température 4 concerne les tubes utilisés pour l’alimentation de radiateurs à basse température et le chauffage par le sol.

our les établissements recevant du public, les canalisations de chauf-fage sont métalliques ou en matériau classé 1. Rucune exigence de réaction au feu n'est exigée pour les systèmes de canalisations à base de tubes en matériau de synthèse incorporées (encastrées, engravées ou enrobées, avec ou sans fourreau) dans les dalles ainsi que pour les piquages et les liaisons d'alimentation des collecteurs destinés à alimenter les émetteurs de chaleur du local. Rucune exigence de réac-tion au feu n'est exigée pour les systèmes de canalisations à base de tubes en matériau de synthèse disposées dans les gaines techniques de résistance au feu identique à celle des parois traversées avec un minimum de 30 minutes.

imensionnement des tuyauteries

e dimensionnement des tuyauteries proposé dans ce chapitre per-met de respecter une vitesse limitée dans les tubes et ainsi un niveau sonore correct dans les locaux. Rl repose sur une perte de charge linéique comprise entre 10 et 15 mm eau/m.

es tableaux des ( igure 35) ( igure 36) ( igure 37) fournissent, en guise de pré-dimensionnent, les diamètres des tuyauteries selon les puissances de pompe à chaleur pour de l’eau non glycolée à 80 ° pour :

• des tuyauteries en matériau de synthèse (R R R R 15874-2, R R R R 15875-2 et R R R R 15876-2) ;

• des tuyauteries en cuivre (R R 1057) ;

• des tuyauteries en acier (R R 10255 et R R 10216-1).

e tableau ( igure 34) présente les températures de protection selon le pourcentage de monopropylène glycol dans l’installation ainsi que les coefficients de correction à prendre en compte sur les pertes de charge et le débit par rapport à de l’eau pure.

Concentration en antigel(monopropylène glycol) 30% 35% 40% 45%

Température de protection (°C) -16 -20 -25 -30Coefficient de correction de perte de charge 1,15 1,20 1,25 1,30

Coefficient de correction de débit 1,05 1,10 1,10 1,10

s igure 34 : oefficients de correction de charge et de débit pour de l’eau glycolée à 30% par rapport à de l’eau pure à une température moyenne de 80°

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Tuyauteries en matériau de synthèse

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Eau chaude 80 °CPuissance (W) avec Δt de 5 K

Débit maxi (l/h)

∆P maxi(Pa/m)

Vitesse maxi(m/s)

- - 16x1,5 16 13 1,5 170 150 0,35 986- - 20x1,9 20 16,2 1,9 300 150 0,42 1740- - 25x2,3 25 20,4 2,3 555 150 0,48 3219- - 32x2,9 32 26,2 2,9 1080 150 0,58 6264- - 40x3,7 40 32,6 3,7 1950 150 0,67 11310- - 50x4,6 50 40,8 4,6 3550 150 0,78 20590- - 63x5,8 63 51,4 5,8 6600 150 0,91 38280- - 75x6,8 75 61,4 6,8 10750 150 1,04 62350

s igure 35 : ré-dimensionnement des tuyauteries en matériau de synthèse

Tuyauteries en cuivre

DN(mm)

DN(pouce) Appellation

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Diam int.(mm)

Ep(mm)

Eau chaude 80 °C Puissance(W)avecΔt de 5 K

Débit maxi (l/h)

∆Pmaxi(Pa/m)

Vitessemaxi(m/s)

14 16x1 16 14 1 200 150 0,37 1160

16 18x1 18 16 1 285 150 0,42 1653

18 20x1 20 18 1 395 150 0,44 2291

20 22x1 22 20 1 520 150 0,48 3016

26 28x1 28 26 1 1050 150 0,57 6090

30 32x1 32 30 1 1550 150 0,64 8990

34 36x1 36 34 1 2200 150 0,69 12760

36 38x1 38 36 1 2550 150 0,71 14790

38 40x1 40 38 1 2950 150 0,75 17110

40 42x1 42 40 1 3400 150 0,78 19720

s igure 36 : ré-dimensionnement des tuyauteries en cuivre

Tuyauteries en acier

DN(mm)

DN(pouce) Appellation

Diam ext.(mm)

Diam int.(mm)

Ep(mm)

Eau chaude 80 °C Puissance(W)avecΔt de 5 K

Débit maxi (l/h)

∆Pmaxi(Pa/m)

Vitessemaxi(m/s)

15 1/2 15x21 21,3 16,6 2,33 295 150 0,39 171120 3/4 20x27 26,9 22,2 2,35 650 150 0,48 377025 1 26x34 33,1 27,9 2,9 1180 150 0,58 684432 1 1/4 33x42 42,7 36,9 2,9 2450 150 0,68 1421040 1 1/2 40x49 48,3 42,5 2,9 3680 150 0,75 2134450 2 50x60 60,3 53,8 3,25 6800 150 0,88 3944065 2 1/2 70x76 76,1 70,3 2,9 13500 150 1,02 78300

s igure 37: ré-dimensionnement des tuyauteries en acier

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Ruyauteries enterrées

omme le stipule le ahier de rescriptions Rechniques de mise en œuvre des systèmes de canalisations sous pression à base de tubes en matériaux de synthèse ( ahier du RB 2808-R2), les canalisations de chauffage et de conditionnement d’air doivent être mises en œuvre selon les prescriptions du R RU 65.9.

eules les tuyauteries pré-isolées disposant d’un Rvis Rechnique peuvent être enterrées et dispensées d’un caniveau.

es tuyauteries sont disposées dans une tranchée d’une largeur de 0,40 à 0,60 m pour une profondeur de 0,40 à 0,50 m.

lles reposent sur le sol sur toute leur longueur.

e parcours du réseau est signalé par un dispositif tel qu’un grillage avertisseur, de couleur bleu, placé à une distance de 0,20 à 0,30 m au-dessus de la génératrice supérieure des tubes.

Ruyauteries apparentes

es tuyauteries sont calorifugées sur tout leur parcours au moyen d’un isolant de conductivité thermique inférieure à 0,04 W/m.K et avec une classe de réaction au feu de type 1. es principaux isolants utili-sés sont :

• coquilles de polystyrène extrudé (tel que styrofoam B par exemple) ;

• coquilles de polyisocyanurate ;

• caoutchouc mousse de qualité « froid » ;

• coquilles de laine minérale à fibres concentriques.

’épaisseur minimale du matériau isolant posé est de:

• 25 mm, pour les tuyauteries jusqu’au R 50 inclus ;

• 30 mm, pour les tuyauteries jusqu’au R 80 inclus ;

• 40 mm, pour les tuyauteries jusqu’au R 150 ;

• 50 mm, pour les tuyauteries de diamètre supérieur.

our les diamètres jusqu’au R 65 : l’isolation peut être réalisée moyen d’un matériau souple à structure cellulaire fermée et avec une épaisseur minimale de 13 mm

es vannes, la robinetterie en général ainsi que les brides et les com-pensateurs sont calorifugés.

Une marque durable dans le temps (peinture, ruban adhésif…) est apposée sur l’isolant à l’endroit des raccords afin de les visualiser.

’isolation est réalisée afin que toutes les parties amovibles puissent être démontées aisément.

Une protection mécanique de l’isolant est prévue pour les tuyauteries placées à l’extérieure et à moins de 2 m du sol.

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’isolation des tuyauteries situées à l’extérieur, en vide sanitaire, cani-veau ou plus généralement, dans les ambiances humides, doit être protégée par un revêtement par vapeur (par exemple bitumineux ou d’un mastic spécial, multicouches, appliqué sur entoilage croisé).

es tronçons de réseaux hydrauliques situés dans des locaux ouverts vers l’extérieur ou en caniveau doivent être pourvus d’un traceur de mise hors gel sauf si le fluide caloporteur comprend de l’antigel.

Commenta i re :

e calorifugeage peut être de classe 3 dans les parties du bâtiment non acces-sibles au public ( H25).

10.6. • Organes de découplage orsqu’un découplage entre la production et les émetteurs est néces-saire, il peut être constitué par :

• une bouteille de découplage ( igure 38) ;

• un bipasse ;

• un collecteur-distributeur en court-circuit ( igure 39).

Rl est recommandé de dimensionner la bouteille de découplage selon la règle des 3 ( igure 38). e positionnement des entrées et sorties du circuit secondaire doit respecter la règle suivante : niveau de tempéra-ture le plus haut en haut, niveau le plus bas en bas.

Rinsi, la bouteille de découplage n’est pas appropriée pour une instal-lation réversible.

ans le cas d’un collecteur-distributeur en court-circuit, le diamètre du collecteur et du distributeur est de façon indicative de deux fois le dia-mètre des canalisations des circuits raccordés.

Quel que soit l’organe de découplage, il est nécessaire de disposer d’un surdébit au primaire de 10 à 20 %.

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s igure 38 : Bouteille de découplage

2 D auminimum Distributeur

Bipasse

Collecteur

CHAUD

Circuitde

production(Primaire)

Circuits de distribution (Secondaire)

s igure 39 : ollecteur-distributeur en court-circuit

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11.1. • Régulation de la production par pompe à chaleur

11.1.1. • Régulation de la pompe à chaleur a température d’eau délivrée par la pompe à chaleur est variable en fonction de la température extérieure, selon une loi d’eau. e régula-teur est généralement intégré à la machine.

a régulation est généralement basée sur la mesure de la température d’eau en entrée de R .

a mesure de la température extérieure doit être représentative de cette grandeur. a sonde doit être placée dans un lieu non ensoleillé, de préférence en paroi nord ou nord-ouest du bâtiment.

es fonctions complémentaires peuvent être assurées par la régula-tion de la pompe à chaleur :

• la gestion de l’appoint (cf. 11.1.2) ;

• la gestion de la cascade de pompes à chaleur (cf. 11.1.3).

elon les cas (cascade notamment), le circulateur primaire peut être asservi au fonctionnement de la pompe à chaleur, il est alors com-mandé par la régulation de la R (une temporisation peut être pré-vue entre l’arrêt du compresseur et l’arrêt du circulateur) ou bien être en fonctionnement permanent pendant la période de chauffage.

a régulation de la pompe à chaleur peut aussi assurer la programma-tion horaire du chauffage selon l’occupation.

11Régulation et instrumentation

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Commenta i re

our le tertiaire, la Réglementation thermique 2012 précise que toute installation de chauffage desservant des locaux à occupation discontinue comporte un dispo-sitif de commande manuelle et de programmation automatique au moins par une horloge permettant : une fourniture de chaleur selon les quatre allures suivantes : confort, réduit, hors gel et arrêt ; une commutation automatique entre ces allures. Un tel dispositif ne peut être commun qu’à des locaux dont les horaires d’occu-pation sont similaires. Un même dispositif peut desservir au plus une surface de 5000 m².

11.1.2. • Régulation de l’appoint e fonctionnement de l’appoint de la pompe à chaleur est également géré par la régulation de la température d’eau en fonction de la tem-pérature extérieure.

e fonctionnement de l’appoint est généralement interdit au-dessus d’un seuil de température extérieure. e référer au chapitre 9.3 (cf. 9.3) dans les cas de chaudière en fonctionnement alterné ou simultané.

ans le cas d’un appoint électrique, l’installation doit comprendre :

• un voyant de visualisation de mise en fonctionnement de l’appoint ;

• une possibilité de commande manuelle du fonctionnement de l’appoint, en cas de panne de la pompe à chaleur.

es résistances électriques peuvent être pilotées par l’intermédiaire d’une carte électronique intégrée. lusieurs sorties sont disponibles pour commander les contacteurs des résistances.

a modulation de la puissance fournie de chaque résistance peut s’effectuer à l’aide d’un triac (composant électronique composé de thyristors).

11.1.3. • Régulation d’une cascade de pompes à chaleur

ans le cas de plusieurs pompes à chaleur, la commande de mise en fonctionnement ou à l’arrêt des pompes à chaleur repose générale-ment sur la mesure de la température d’eau en sortie ou en entrée de la production.

Une autorisation de fonctionnement pour chaque pompe à chaleur est généralement réalisée :

• soit par un capteur de détection de débit ;

• soit par la détection de fin de course de la vanne d’isolement.

e paramétrage de la gestion en cascade est lié aux caractéristiques des pompes à chaleur qui impactent les performances à pleine charge et à charge partielle (voir le rapport du rogramme Règle de l’Rrt Grenelle de l’ nvironnement 2012 relatif aux pompes à chaleur avec Rnverter).

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ans tous les cas, des temporisations à l’enclenchement et à l’arrêt des pompes à chaleur doivent être prévues.

11.2. • Plan de comptage et GTB

11.2.1. • omptage de consommations électriques

e comptage de la consommation électrique de la R doit a minima être effectué.

a consommation des auxiliaires de distribution et de régulation peut être intégrée à ce compteur.

11.2.2. • omptage thermique es mesures de l’énergie thermique transférée par les réseaux hydrauliques sont utilisées à plusieurs fins :

• surveiller les consommations ;

• mener les suivis énergétiques des bâtiments ; analyser les consommations, enregistrer les historiques, déceler des dérives, présenter des tableaux de bord, proposer des améliora-tions basées sur des mesures réelles ;

• individualiser les frais de chauffage des installations collectives en immeuble d’habitation ou les frais de climatisation chaud-froid dans des ensembles privatifs du secteur tertiaire : galeries marchandes, immeubles de bureaux, bâtiments dispersés ali-mentés par un réseau privatif ;

• informer périodiquement les abonnés ou les usagers de leurs consommations afin de les sensibiliser aux meilleurs usages de l’énergie.

our la mise en place d’un compteur d’énergie thermique, il est néces-saire de prévoir des longueurs droites de canalisation suffisantes dès la conception.

11.2.3. • Raccordement à une GRB es services qui peuvent être intégrés dans une gestion technique du bâtiment (GRB) sont :

urveillance

Rssurer la sûreté, c'est-à-dire sécurité et disponibilité. lle consiste à surveiller les fonctionnements et informer les intervenants qui assurent l’entretien et la maintenance des équipements. Rl s’agit prin-cipalement d’émettre des signalisations ou des alarmes, d’informer

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les professionnels pour faciliter leurs tâches, de suivre les interven-tions et de les enregistrer dans un historique. es fonctions néces-saires doivent être entièrement opérationnelles pour la supervision.

upervision

atisfaire les qualités d’usages des bâtiments dans les meilleures conditions de coût et d’efficacité. Rl s’agit principalement de mettre à la connaissance de plusieurs intervenants des états détaillés des équi-pements au moyen de synoptiques, éditions, enregistrements des historiques et de faciliter les interventions pour adapter les fonction-nements aux usages : programmes, réglages… es fonctions doivent être entièrement opérationnelles pour mener le suivi énergétique.

uivi énergétique

onnaitre en détail des consommations dans le cadre d’un engage-ment, soit pour un bâtiment neuf, soit pour l’amélioration énergé-tique d’une partie d’un bâtiment. Rl peut aussi s’agir de connaitre les consommations détaillées dans le cadre d’un plan de suivi, pour un processus d’amélioration continue ou calculer la performance énergé-tique du système.

e système de GRB peut recevoir les informations provenant des dif-férents compteurs (cf. 11.2.1) (cf. 11.2.2).

e système de GRB fait l’objet d’un guide spécifique dans le cadre du programme Règles de l’Rrt Grenelle de l’ nvironnement 2012.

a procédure d’inspection réglementaire d’une R peut être réduite si la GRB possède les caractéristiques suivantes :

• un enregistrement au moins mensuel du rendement du système ou de la consommation d’électricité du système par mètre carré climatisé ;

• un poste de contrôle ou d’un système mensuel d’enregistrement.

Commenta i re

our la procédure d’inspection, le système comprend tous les composantes nécessaires pour assurer une forme de traitement de l'air dans laquelle la température est abaissée et peut être contrôlée.

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es émetteurs traités dans ces Recommandations sont : les radiateurs, les planchers chauffants et les ventilo-convecteurs.

ans le cas d’une installation non réversible, les émetteurs sont dimensionnés à partir du calcul des déperditions, selon la norme R R 12831 et le complément national R 52-612/ R (cf. 8.1).

L’entreprise doit fournir un récapitulatif des notes de calculs des déperditions par pièce, de dimensionnement et de choix des émet-teurs. Ce récapitulatif doit comporter les valeurs des débits et les positions des organes de réglage.

12.1. • Ventilo-convecteurs

12.1.1. • imensionnement ’unité intérieure est sélectionnée en fonction de la puissance néces-saire en chauffage, correspondant à la pièce.

n chauffage, elle est généralement choisie pour un régime de tem-pérature d’eau d’alimentation de 45-40 ° (entrée-sortie) et pour un fonctionnement en moyenne vitesse (ou à défaut en petite vitesse s’il n’existe que deux vitesses).

a sélection de l’appareil doit permettre de respecter une pression acoustique de 35 dB(R) dans les pièces principales et de 50 dB(R) dans la cuisine, voire de 40 dB(R) dans le cas d’une cuisine ouverte sur une pièce principale (Rrrêté du 30 juin 1999).

12Conception de la partie émission

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12.1.2. • Régulation a régulation d’ambiance est assurée par un thermostat qui commande :

• la vanne à deux (ou trois) voies du ventilo-convecteur ;

• et/ou les vitesses du ventilateur.

e régulateur mesure la température en ambiance ou en reprise du ventilo-convecteur.

Un dispositif doit permettre d’arrêter l’émission à l’arrêt de la ventilation.

ans le cas de plusieurs ventilo-convecteurs dans une même pièce, ils doivent être pilotés par un thermostat unique.

12.2. • Planchers chauffants

12.2.1. • onception a conception des planchers chauffants repose sur les exigences de la norme R R 1264 complétée par le R RU 65.14.

es préconisations concernant les planchers chauffants en dalle flot-tante (isolant en sous face, isolant sur le pourtour, treillis métallique anti-retrait, dalle d’enrobage, revêtement de sol…) sont présentées dans ces textes.

es tubes doivent être placés à plus de 50 mm des structures verti-cales et à plus de 200 mm des conduits de fumée, foyers à feu ouvert, trémies ouvertes ou maçonnées, cages d’ascenseur.

Dans le cas d’un plancher chauffant, la résistance thermique du revêtement de sol, y compris l’isolation acoustique éventuelle située au-dessus du tube, ne doit pas dépasser 0,15 m².K/W.

es préconisations concernant les planchers chauffants en dalle pleine sont présentées dans le R RU 65.14 2. es tubes doivent être pla-cés à plus de 100 mm d’un mur fini, à plus de 200 mm des conduits de fumée, cages d’ascenseur… et à plus de 400 mm de la face inté-rieure des murs extérieurs.

Les autres types de plancher chauffant (avec chape fluide à base de ciment, à base de sulfate de calcium…) doivent disposer d’un Avis Technique.

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12.2.2. • imensionnement our assurer les performances de la pompe à chaleur, les planchers chauffants sont calculés pour une température en entrée de l’ordre de 35 à 40 ° avec un maximum de 45 ° et une chute de température de 5 à 7 K en régime nominal.

Rls sont dimensionnés pour une température maximale de sol de 28 ° (arrêté du 23 juin 1978 modifié).

Rls doivent obligatoirement être équipés d’un thermostat limiteur de sécurité placé sur le départ du réseau. e thermostat électroméca-nique doit être indépendant de la régulation et à réarmement manuel (R R 1264 et R RU 65.14).

es principaux paramètres devant être définis sur les feuilles de calculs sont :

• la puissance calorifique de chaque pièce ;

• l’épaisseur et la conductivité thermique de la couche au-dessus du tube ;

• le diamètre et le pas de pose des tuyauteries ;

• la longueur, le débit et la perte de charge de chaque boucle.

12.2.3. • Régulation es différents textes applicables spécifient plusieurs températures à respecter :

• la température de surface est limitée à 28° , conformément à l’arrêté 23 juin 1978 modifié ;

• la température de départ doit être limitée à 50° selon le RU 65.14 1, par un dispositif qui peut être intégré à la régulation ;

• la température dans le plancher doit être limitée à 55° selon la R R 1264, par un dispositif indépendant de la régulation et fonctionnant en l’absence de courant.

12.3. • Radiateur e dimensionnement d’un radiateur c’est-à-dire le nombre d’éléments le composant est fonction de la puissance souhaitée, correspondant aux déperditions de la pièce.

Rl est choisi selon le régime de température d’eau d’alimentation. Rvec une pompe à chaleur, des régimes à basse température sont privilé-giés, tels que 45-38 ° , soit une chute de 7 K entre l’entrée et la sortie du radiateur.

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ans les catalogues des fabricants, la puissance est déterminée en fonction de l’écart de température entre l’ambiance (par exemple de 20 ° ) et la moyenne de température d’eau du radiateur pour le régime nominal (par exemple 45-38 ° ).

La puissance émise par un radiateur est fonction de sa sur-face mais aussi de la température d’eau l’alimentant et du débit le parcourant. Le débit doit être ajusté par un organe de réglage, si possible avec mémorisation de la position ini-tiale afin de conserver le réglage après manipulation, par exemple à l’occasion de travaux.

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13.1. • Règles générales pour la conception des installations électriques

13.1.1. • aractéristiques de la tension d’alimentation

e décret et l’arrêté du 24 décembre 2007 fournissent des prescrip-tions techniques en matière de qualité des réseaux publics de trans-port et de distribution d’électricité. Rls définissent notamment les valeurs extrêmes de la tension délivrée aux utilisateurs du réseau basse tension :

• la valeur efficace de la tension nominale Un est de 230 R en monophasé et de 400 R en triphasé ;

• la tension efficace, moyennée sur 10 minutes, doit rester dans la plage Un±10%.

13.1.2. • es principaux éléments du raccordement électrique

’installation électrique des bâtiments collectif et tertiaire doit respec-ter les dispositions des normes R 14-100 et R 15-100 en vigueur au moment de la demande de permis de construire ou de la déclara-tion préalable de construction.

e branchement et les raccordements électriques doivent respecter les exigences de la norme R 15-100 et les spécifications du fabri-cant de la pompe à chaleur.

e raccordement de la pompe à chaleur doit s’effectuer sur un circuit d’alimentation spécifique.

13Raccordement électrique

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es éléments suivants relatifs à l’installation ou provenant des spécifi-cations du fabricant de la pompe à chaleur doivent être connues pour réaliser les raccordements électriques :

• la tension du réseau d’alimentation ;

• la tension admissible par la pompe à chaleur ;

• la tension admissible par l’appoint électrique ;

• la puissance électrique absorbée par la pompe à chaleur et ses auxiliaires ;

• la puissance absorbée par l’appoint électrique ;

• la section et la longueur du câble électrique préconisée pour l’alimentation de la pompe à chaleur ;

• la section et la longueur du câble électrique préconisée pour l’alimentation de l’appoint électrique ;

a norme R 15-100 précise en particulier la nécessité de protéger le raccordement :

• des courants de démarrage ;

• des variations de tension ;

• des courants harmoniques.

’autres dispositifs doivent également protéger l’installation contre :

• les courts circuits ;

• la surcharge, conformément à l’UR 15-105.

Rota : es fusibles a ne protègent pas contre les surcharges.

13.2. • Courants de démarrage a norme R 15-100 préconise de limiter les intensités de démar-rage des moteurs de manière à éviter des perturbations excessives. lle ne fournit cependant pas de préconisation spécifique pour garan-tir un bon fonctionnement des matériels de type R qui peuvent avoir des courants de démarrage importants.

Moteur raccordé Locaux

Intensité maximale de démarrage (A)

Réseau aérien Réseau souterrain

En monophasé

Habitation(branchement à puissance limitée) 45 45

Autre(branchement à puissance surveillé) 100 200

En triphasé

Habitation(branchement à puissance limitée) 60 60

Autre(branchement à puissance surveillé) 125 250

s igure 40 : Rntensités maximales de démarrage des moteurs dans les installations, selon R 15-100

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Ru-delà de ces intensités, l’alimentation électrique est subordonnée à l’accord préalable du distributeur d’énergie afin que ces dispositions soient prises pour que leur utilisation reste compatible avec la conser-vation des installations de distribution et la desserte sans troubles graves pour les usagers.

Commenta i re

our respecter ces contraintes, la plus grande partie des R certifiées R R sont équipées d’un dispositif de démarrage progressif (de type oft tarter).

13.3. • Variation de tension en amont du point de livraison es matériels installés doivent disposer a minima du marquage qui implique en particulier la conformité aux normes d’émissions électro-magnétiques des moteurs et des appareils à démarrage progressif.

as d’un raccordement à puissance limitée

n matière de fluctuations de tension, pour une installation à puis-sance limitée, l’application de la norme R R 61000-3-3 implique un courant de démarrage d’une intensité inférieure :

• à environ 30 R pour les R alimentées en monophasé ;

• à environ 50 R pour les R alimentées en triphasé.

Commenta i re

orsque seules les résistances d’appoint électrique sont en triphasé, ce sont les règles du monophasé qui s’appliquent pour le moteur de la R .

ans le cas d’un branchement à puissance limitée, en présence d’une R ayant un courant de démarrage plus élevé, le niveau de perturba-tions peut encore être maîtrisé si l’impédance du réseau d’alimenta-tion, au point de livraison du client, est suffisamment faible.

ans ce cas, le fabricant de l’équipement doit déclarer dans le manuel d’instructions au client les exigences suivantes :

• la R ne peut être raccordée qu’à un réseau ayant une impé-dance inférieure à une valeur maximale Z RX (valeur à déclarer par le fabricant) ;

• ou bien, la R est réservée aux locaux présentant une capacité d’alimentation supérieure à 100 R par phase.

es tableaux ci-dessous fournissent des valeurs indicatives de cou-rant nominal et de puissance nominale des R pour respecter les intensités de démarrage préconisées par la norme R R 61000-3-3, selon les systèmes de démarrage utilisés. lles sont calculées à partir d’ordres de grandeur de courants de démarrage (Rdémarrage) et de cou-rant nominal (Rnominal) selon les technologies de démarrage.

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PAC ou moteur monophasé

Intensité maximale de démarrage

Id (A)

Intensité nomi-nale du moteur

In (A)

Puissance nomi-nale maximale du

moteur (kVA)

Puissance* de raccordement

du branchement (kVA)

Sans système de démarrageId = 5 x In

30 6 ≤ 1,2 12

Avec système de démarrageId = 2 x In

30 15 ≤ 3 12

Avec Inverter 30 30 6 12Moteur + chauffage d’appoint sur même départ

30 pour l’ensemble

30 pour l’en-semble 6 pour l’ensemble 12

(*) La puissance de raccordement doit être déterminée en tenant compte de l’ensemble des besoins électriques de l’installation

s igure 41 : Valeurs préconisées d’intensités et puissances des PAC selon NF EN 61000-3-3 – Cas des PAC ou moteurs monophasés

PAC ou moteur triphasé

Intensité maximale de démarrage

Id (A)

Intensité nomi-nale du moteur

In (A)

Puissance nomi-nale maximale du

moteur (kVA)

Puissance* de raccordement

du branchement (kVA)

Sans système de démarrageId = 5 x In

50 10 6 36

Avec système de démarrageId = 2 x In

50 25 15 36

Avec Inverter 30 30 18 36Moteur + chauffage d’appoint sur même départ

30 pour l’ensemble

30 pour l’en-semble 18 pour l’ensemble 36

(*) La puissance de raccordement doit être déterminée en tenant compte de l’ensemble des besoins électriques de l’installation

s igure 42 : Raleurs préconisées d’intensités et puissances des R selon R R 61000-3-3 – as des R ou moteurs triphasés

as d’un raccordement à puissance surveillée

Une demande doit être effectuée auprès d’ R .

n matière de fluctuations de tension, pour une installation à puis-sance surveillée, l’application de la norme R R 61000-3-11 est recommandée.

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13.4. • Chute de tension du raccordement es câbles électriques utilisés pour le raccordement de l’installation provoquent une chute de tension entre le point de livraison et les équipements.

es longueurs maximales indicatives de câbles sont données en annexe en fonction de la section du conducteur pour assurer une chute de tension de 5%.

13.5. • Harmoniques ’électronique de puissance intégrée dans les pompes chaleur à com-presseur à vitesse variable (« inverter ») peut provoquer l’émission d’harmoniques dans le réseau.

i le matériel ne répond pas aux exigences de la norme R R 61000-3-2 ou de la norme R R 61000-3-12, il convient par exemple :

• de se rapprocher du fournisseur d’énergie pour examiner la possibilité contractuelle d’injection d’harmoniques ;

• d’alimenter les charges sensibles (régulation) et les charges pol-luantes (compresseur) par des circuits séparés ;

• d’intégrer des filtres permettant de réduire les harmoniques.

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[ANNEXE 1] : CALCUL ET EXIGENCES POUR LE COP ET LE SPF

[ANNEXE 2] : ELEMENTS D’ACOUSTIQUE

[ANNEXE 3] : SOLUTIONS D’IMPLANTATION DES POMPES À CHALEUR

[ANNEXE 4] : DIMENSIONNEMENT DU VASE D’EXPANSION

[ANNEXE 5] : METHODE DE SELECTION D’UNE VANNE DE REGULATION A TROIS VOIES

[ANNEXE 6] : METHODE DE SELECTION DES VANNES DE REGULATION A DEUX VOIES

[ANNEXE 7] : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ELECTRIQUES

[ANNEXE 8] : PAC EN RELEVE DE CHAUDIERE : LES DEUX MODES DE FONCTIONNEMENT

[ANNEXE 9] : DIMENSIONNEMENT DU VOLUME TAMPON

14Annexes

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ANNEXE 1 : CALCUL ET EXIGENCES POUR LE COP ET LE SPF

oefficient de performance ( R )

e R sert à évaluer le rendement d’une pompe à chaleur en certains points de fonctionnement.

R = calo R / ( abs + aux)

Rvec :

- calo R : puissance calorifique pour le chauffage des locaux et, le cas échéant, la production d’eau chaude sanitaire ;

- abs : puissance électrique consommée par le compresseur ;

- aux : puissance pour compenser la chute de pression dans le condenseur, le dégivrage et la régulation de la pompe à cha-leur conformément à la norme R R 14511-1.

e coefficient de performance machine doit être au moins égal aux valeurs données dans le référentiel R R (R 414) rappelées dans les tableaux suivants :


(°C)Temp humide



(°C)7 6 30 35 3,40

-7 -8 * 35 2,10


s igure R. 1.1 : Raleurs minimales de R pour une température d’entrée d’eau de 30° et de sortie de 35°

Evaporateur CondenseurCOP minimalTemp sèche

(°C)Temp humide



(°C)7 6 40 45 2,70

-7 -8 * 45 1,60




(°C)Temp humide



(°C)7 6 55 65 1,90

-7 -8 * 65 1,20



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acteur total de performance saisonnière ( g,t)

e facteur total de performance saisonnière du sous-système de géné-ration (pompe à chaleur et générateur d’appoint électrique inclus) peut être calculé selon l’équation :

Qchauf+Q SPFg,t =W R +appoint + Waux

Rvec :

- g,t : facteur total de performance saisonnière du sous-sys-tème de génération ;

- Qchauf : besoin en énergie calorifique du sous-système de dis-tribution du chauffage des locaux ;

- Q : besoin en énergie calorifique du sous-système de dis-tribution d’eau chaude sanitaire ;

- W R +appoint : énergie électrique totale consommée par la pompe à chaleur et le générateur d’appoint ;

- Waux : énergie totale consommée par les auxiliaires.

Raleurs minimales et cibles du g,t pour les pompes à chaleur air extérieur/eau

e système de chauffage par pompe à chaleur doit être conçu pour atteindre un facteur de performance saisonnière ( g,t) élevé.

e tableau suivant présente la valeur minimale du g,t ainsi que la valeur cible de ce facteur pour le chauffage des locaux et la produc-tion d’eau chaude sanitaire dans les bâtiments rénovés.

es limites du système sont présentées en R. 1.1. a méthode de calcul pour l’estimation du doit être tirée de la norme R R 15316-4-2.

Sources froide et chaude Valeur minimale du SPF Valeur cible du SPFAir extérieur/eau 2,5 2,8

s igure R. 1.4 : Raleurs minimale et cible du pour les systèmes de chauffage par pompe à chaleur employés pour le chauffage des locaux et la production d’eau chaude sanitaire dans les bâtiments rénovés

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ANNEXE 2 : ELEMENTS D’ACOUSTIQUE es performances acoustiques des appareils sont définies par les grandeurs suivantes :

• Le niveau de puissance acoustique ( w).

a puissance acoustique exprimée en dB(R) caractérise la source sonore, indépendamment de son environnement. lle permet ainsi de comparer les pompes à chaleur entre elles. ette valeur est fournie par urovent et les laboratoires de mesures ;

• Le niveau de pression acoustique ( p)

a pression acoustique exprimée en dB(R) caractérise le niveau de bruit que l’oreille perçoit et dépend de paramètres indépen-dants de la source sonore tels que la distance par rapport à la source, la taille et la nature des parois du local,… es réglemen-tations se basent sur cette valeur.

Pompe à chaleur

Un appareil a un niveau de puissance acoustique Lw exprimé en dB(A).

Le niveau de pression acoustique Lp est fonction de l’environnement et de sa distance par rapport à la source. Il est exprimé en dB(A).

Lw [dB(A)]

d [m]

x Lp [dB(A)]

s igure R. 2.1 : Grandeurs principales utilisées en acoustique

e tableau suivant permet d’obtenir une approche du niveau de pres-sion acoustique (niveau sonore) obtenu en champ libre en fonction de la distance à laquelle se trouve l’élément de réception par rapport à la source, pour un niveau de puissance acoustique de 70 dB(R). Rl concerne les pompes à chaleur en contact avec une paroi réverbé-rante, par exemple posées sur un socle en béton.

s igure R. 2.2 : Approche du niveau sonore obtenu pour une pompe à chaleur posée sur un socle en béton : niveau de pression Lp en dB(A) selon la distance d en m pour une puissance acoustique de 70 dB(A)

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ANNEXE 3 : SOLUTIONS D’IMPLANTATION DES POMPES À CHALEUR

olutions pour l’intégration technique d’une pompe à chaleur à l’extérieur

’implantation de la R doit considérer le sens des vents dominants qui peuvent entraîner les effets suivants :

• es contraintes mécaniques sur le ventilateur de l’unité exté-rieure pouvant aller jusqu’à la destruction du moteur.

Rfin d’éviter cet aléa, il convient d’adapter l’orientation de la R par rapport aux vents dominants comme indiqué à la figu-rer ci-dessous (à gauche mauvaise implantation, à droite bonne implantation).

Direction du vent

Direction du vent

Mauvaise implantation Bonne implantation

s igure R. 3.1 : Rction des vents dominants sur le ventilateur de la R

• Un recyclage d’air extérieur rejeté par la R vers son aspiration.

orsque la R est exposée au vent, le refoulement d’air peut être forcé contre le bâtiment et rabattu vers l’aspiration.

orsque la R est sous le vent, il se crée une zone de pression négative qui peut forcer l’air de refoulement vers l’aspiration.

our éviter tout risque de dysfonctionnement, la R est soit surélevée soit équipée d’un « plénum » de refoulement afin d’évacuer l’air au-dessus du mur. ans ce dernier cas, il convient de vérifier le dimensionnement du ventilateur (pres-sion statique).

Direction du vent

Direction du vent

s igure R. 3.2 : Recyclage parasite d’air extérieur sur la R

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PAC surélevée PAC avec «plénum»de refoulement

s igure R. 3.3 : Rméliorations de l’évacuation de l’air rejeté par une R

• Une influence sur les performances des équipements.

orsque la production comprend deux R , leur positionne-ment doit permettre d’éviter que le refoulement de la première ne soit pas aspiré par la seconde.

Vent dominant Vent dominant

Aspiration d’air Aspiration d’airAspiration

d’airAspiration

d’air

s igure R. 3.4 : ositionnement de deux R

olutions pour l’intégration acoustique d’une pompe à chaleur à l’extérieur

es préconisations suivantes peuvent être formulées pour la mise en place d’un écran anti-bruit :

• mplacement

’écran doit être placé le plus près possible de la source sonore tout en permettant la libre circulation de l’air dans l’évaporateur et les interventions d’entretien.

Une attention particulière est portée sur le risque potentiel de réflexion des ondes sonores par une mauvaise implantation de l’unité extérieure ;

• imensions

a taille de l’écran doit être telle que l’unité ne soit pas visible par le voisinage.

a hauteur de l’écran doit dépasser d’un mètre au moins la ligne reliant l’habitation la plus haute au point le plus élevé de la source sonore.

ans le cas d’une installation au pied d’un immeuble, il peut être nécessaire de munir l’écran d’un auvent. a hauteur de l’écran

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ne pouvant être démesurée, on admet généralement que l’angle formé par cette ligne et l’horizontale est d’environ 30°.

e même pour la détermination de sa largeur, des rabats peuvent s’avérer indispensables, l’écran ayant alors une forme de « » ou de « U ».

Mauvaise disposition Bonne disposition

Ch. 1

Ch. 2

Écran

Écran

Ondes ré�échies

Logement

Ondes ré�échies

Pompe à chaleur

Logement

Pompe à chaleur

Escalier

s igure R. 3.5 : xemples de dispositions d’un écran acoustique

1m

30°

1 à 1,50 m

s igure R. 3.6 : isposition d’un écran anti-bruit

’écran anti-bruit doit être peu réverbérant du côté de la source sonore et peu d’ondes ne doivent le traverser. Rl est donc recommandé de le construire avec des matériaux denses, de préférence en maçonnerie (exemple : parpaings creux avec alvéoles ouvertes du côté de la R et alvéoles bouchées sur la face opposée).

1m

Bâtimentà protéger

État de surfaceévitant les réflexions

Mur écran1m

s igure R. 3.7 : ontage d’un écran antibruit entre la R et le bâtiment à protéger

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olutions pour l’intégration technique d’une pompe à chaleur à l’intérieur

es actions spécifiques sur les locaux afin d’éviter la propagation du bruit :

• Rctions sur le local par limitation de la réverbération du local

i les parois du local sont lisses, les ondes sonores se réflé-chissent et ces réflexions multiples contribuent à élever le niveau sonore dans le local. Rl convient de rendre les parois absorbantes en utilisant des matériaux fibreux anti réverbé-rants, ou à défaut un enduit fibreux projeté ou floqué.

• Rctions sur le local par interposition d’une barrière aux ondes sonores

’est le rôle des parois, des cloisons qui suivent la loi de masse, c’est-à-dire que plus la paroi est dense, plus l’affaiblissement de transmission est important. R masse égale, cet affaiblissement est plus élevé dans les fréquences aiguës que dans les graves.

Dispersion

Cloison en maçonnerie

Onderéverbérée

Ondeincidente

Ondetransmise

s igure R. 3.8 : loison en maçonnerie

our les portes dont la masse surfacique est bien plus faible que celle des cloisons, de bons résultats sont obtenus en créant un sas équipé de deux portes en application de la loi de masse.

i on ne peut établir un sas, la porte est alourdie par une feuille de tôle d’acier si elle est en bois. our une porte métallique, celle-ci est doublée avec des panneaux de particules de plus de 20 mm d’épais-seur et une colle caoutchouteuse.

ans tous les cas, des bourrelets compressibles en caoutchouc sont disposés dans les feuillures et le jeu entre la porte et le seuil est réduit au minimum. Une bavette d’étanchéité peut également être prévue.

Local technique

Porte traitéeacoustiquement Sas

Cloison enmaçonnerie

Porte coupefeu

s igure R. 3.9 : ocal technique avec sas

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• Rctions sur la machine par mise en place de plots antivibratiles

i pour des problèmes sonores particuliers il est nécessaire d’installer la pompe à chaleur sur plots antivibratiles, les plots supplémentaires sont soit fournis par le constructeurs, soit cal-culés ;

• Rctions sur la machine par mise en place de grilles acoustiques de prise ou rejet d’air

e matériau acoustique doit être imputrescible, de préférence ininflammable et incombustible (classe 0) tel que la laine de roche. ’ensemble est protégé par une tôle perforée ;

• Rctions sur la machine par mise en place de silencieux

es ondes sonores sont progressivement dispersées lors de leur passage entre des aubages parallèles en fibres minérales. es baffles acoustiques sont réalisées par exemple avec des panneaux de laine de verre ou de roche rigidifiés. n pratique, on trouve des panneaux d’épaisseur de 40 à 50 mm, avec des écartements de 50 à 100 mm ;

• Rctions sur la machine par mise en place d’un capotage du compresseur si besoin

Rl peut s’agir d’une boîte en matériau permettant l’effet de la loi de masse, revêtue intérieurement de laine minérale.

’est le plus souvent une jaquette souple composée d’une housse isophonique recouvrant complètement le compresseur. ette housse comprend généralement un capuchon recou-vrant la tête du compresseur et une couverture isophonique entourant le corps du compresseur fixée à l’aide d’un système réglable utilisant la technologie Relcro. es constructeurs pro-posent ce dispositif.

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ANNEXE 4 : DIMENSIONNEMENT DU VASE D’EXPANSION e dimensionnement d’un vase d’expansion consiste à déterminer :

• sa pression de gonflage ;

• sa capacité.

e dimensionnement est effectué sur la base du mode chauffage.

a pression de gonflage

a pression de gonflage du vase doit être supérieure à la pression sta-tique de l’installation de façon à ce que, à froid, l’eau n’entre pas dans le vase et que le volume soit maximal pour absorber la dilation de l’eau.

lle est exprimée en bar et doit correspondre à la pression statique de l’installation arrondie au 0,5 bar supérieur. a pression statique équi-vaut à la hauteur d’eau de l’installation, depuis le vase d’expansion jusqu’au point le plus élevé du circuit de chauffage. achant que 1 m de colonne d’eau est proche de 0,1 bar.

i le vase d’expansion est en partie haute de l’installation (sous toi-ture par exemple), la pression de gonflage est de 0,5 bar, sauf si une pression minimale de fonctionnement plus élevée est demandée par le constructeur de la pompe à chaleur.

a capacité du vase

a capacité du vase doit être telle qu’elle puisse recueillir le volume d’expansion de l’installation. Rr, le volume d’eau absorbé par le vase, encore appelé volume utile, ne peut pas occuper la totalité de la capa-cité du vase. e volume utile est fonction des limites de pression entre lesquelles travaille le vase.

a capacité du vase doit être de :

volume d ansion x p finale x p remplissagep gonflage x p fina

'exp . .. ( . lle p remplissage− . )

Rvec :

- p.gonflage : pression de gonflage du vase ;

- p.remplissage : pression de remplissage de l’installation, elle est généralement supérieure d’environ 0,2 bar à la pression de gonflage du vase pour stocker une petite réserve d’eau, a pression de remplissage est réglée à froid à l’aide du mano-mètre placé sur l’installation, à proximité du vase ;

- p.finale : pression finale du vase fixée en général à 90 % de la pression de tarage des soupapes de sûreté afin que celles-ci ne s’ouvrent pas en fonctionnement normal de l’installation (les soupapes du commerce sont tarées à 3 bar).

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Rttention, dans cette formule les pressions sont exprimées en valeurs absolues.

ar exemple : une pression relative de 1,5 bar correspond à une pres-sion absolue de 1,5 + 1 bar de pression atmosphérique soit 2,5 bar.

e volume d’expansion correspond au volume de dilatation de l’eau de l’installation. Rl est fonction de la température moyenne maximale de l’installation. e tableau ci-dessous fournit le coefficient de dilata-tion de l’eau en considérant que l’installation est remplie avec de l’eau à 10° , sans antigel.

Température de l'eau Coefficient de dilatation (remplissage à 10°C)

80 °C 2,87 %75 °C 2,55 %70 °C 2,24 %65 °C 1,96 %60 °C 1,68 %55 °C 1,42 %50 °C 1,18 %45 °C 0,96 %

s igure R. 4.1 : oefficient de dilatation de l’eau sans antigel

a contenance en eau de l’installation correspond au volume d’eau contenu dans les canalisations, la pompe à chaleur, les émetteurs,… lle peut être calculée à partir des données des fabricants.

lle peut aussi être estimée en fonction de la puissance de l’installa-tion et du type d’émetteurs. es valeurs suivantes peuvent être consi-dérées : 14 litres par kW pour une installation de radiateurs et 12 litres par kW pour une installation de planchers chauffants.

ans le catalogue du fabricant, toujours choisir un vase de capacité supérieure à la capacité calculée.

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ANNEXE 5 : MÉTHODE DE SÉLECTION D’UNE VANNE DE RÉGULATION À TROIS VOIES a méthode de sélection pour les vannes de régulation est la suivante :

• Repérer le circuit à débit variable et calculer la perte de charge de ses éléments ΔpR100 pour le débit de calcul ;

• ixer l’autorité à 0,5 soit ΔpR100 = ΔpR100 ;

• alculer le KR souhaité tel que :

K qPvvs =

∆ 100• hoisir le KR standard le plus proche dans les documents four-

nis par le fabricant.

ans la formule, q est le débit de calcul en m3/h et ΔpR100, la perte de charge dans la vanne ouverte en bar.

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ANNEXE 6 : MÉTHODE DE SÉLECTION DES VANNES DE RÉGULATION À DEUX VOIES a procédure de dimensionnement des vannes à deux voies s’appuie sur un exemple simplifié, avec quatre circuits.

s igure R. 6.1 : xemple pour un schéma à quatre circuits

Rotons que, dans cet exemple simplifié, le dernier circuit est le plus « défavorisé », il présente les pertes de charge les plus élevées. ans une installation quelconque, le circuit le plus éloigné géographique-ment du circulateur n’est pas forcément le plus défavorisé. ’ordre de calcul des circuits est déterminé par le calcul des pertes de charge des canalisations et de ses accessoires et non pas sa localisation.

alcul du circuit le plus défavorisé

achant le circuit 4 est le plus défavorisé, les notations suivantes sont utilisées :

• Δp4 : pression différentielle appliquée au circuit 4 ;

• ΔpR(4) : perte de charge de la vanne de régulation ouverte à 100% ;

• ΔpR(4) : perte de charge du circuit réglé au débit nominal, c’est-à-dire pour la vanne ouverte à 100%.

s igure R. 6.2 : ésignations pour le circuit 4

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es pertes de charge ΔpR(4) des canalisations et des accessoires composant le circuit 4 sont connues, notamment celles de l’organe d’équilibrage.

’organe d’équilibrage est facultatif sur le circuit le plus défavorisé mais sa mise en place est recommandée pour faciliter l’équilibrage du réseau. Rl doit présenter la perte de charge la plus faible possible, celle préconisée par le fabricant pour garantir la précision des mesures.

Rn fixe pour commencer une autorité de la vanne de régulation de 0,5 soit ΔpR(4) = ΔpR(4).

uis on sélectionne la vanne dont le KR disponible conserve l’autorité la plus proche possible de 0,5, par excès.

Commenta i re

’organe d’équilibrage du circuit le plus défavorisé permet de faciliter l’opération d’équilibrage du réseau.

alcul des circuits courants

es notations suivantes sont utilisées pour le circuit i (1,2 ou 3) :

• Δpi : pression différentielle appliquée au circuit i ;

• ΔpR(i) : perte de charge de la vanne de régulation ouverte à 100% ;

• ΔpR(i) : perte de charge du circuit réglé au débit nominal, c’est-à-dire pour la vanne de régulation ouverte à 100% ;

• Δpéq(i) : perte de charge de l’organe d’équilibrage parcouru par le débit nominal.

s igure R. 6.3 : ésignations pour le circuit i

Rfin d’équilibrer les circuits entre eux, le circuit i doit avoir une pres-sion différentielle Δpi équivalente à la pression différentielle du cir-cuit 4 à laquelle sont ajoutées les pertes de charge des canalisations depuis le circuit 4.

a vanne de régulation est choisie de façon à ce qu’elle reprenne un maximum de pression différentielle, c’est-à-dire (Δpi – ΔpR(i)), avec ΔpR(i), les pertes de charge du circuit émetteur. a vanne étant sélec-tionnée, sa perte de charge réelle est notée ΔpR(i).

’organe d’équilibrage est calculé pour que la perte de charge Δpéq(i) créée permette d’équilibrer la pression différentielle Δpi, soit Δpéq(i) = Δpi – (ΔpR(i) + ΔpR(i)).

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ette procédure permet d’assurer une autorité suffisante de la vanne de régulation à deux voies, supérieure à 0,5.

Rn procède ainsi pour tous les circuits courants, en se rapprochant du circulateur.

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ANNEXE 7 : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS ÉLECTRIQUES es chutes de tension sont déterminées à l’aide de la formule suivante :

∆U b LS

L lB= × × × + × × ×( cos sin )ρ ϕ λ ϕ1

Rvec :

- ΔU : chute de tension, en volt ;

- b : coefficient égal à 1 pour les circuits triphasés et égal à 2 pour les circuits monophasés. Rttention, les circuits tripha-sés avec neutre complètement déséquilibré (une seule phase chargée) sont considérés comme des circuits monophasés ;

- ρ1 : résistivité des conducteurs en service normal, considé-rée égale à la résistivité à la température en service normal, soit 1,25 fois la résistivité à 20 ° , soit 0,023 Ωmm²/m pour le cuivre et 0,037 Ω.mm²/m pour l’aluminium ;

- : longueur simple de la canalisation, en m ;

- : section des conducteurs, en mm² ;

- cos φ : facteur de puissance (en l’absence d’indications pré-cises, le facteur de puissance est considéré égal à 0,8 (sin φ de 0,6)) ;

- λ : réactance linéique des conducteurs (considérée égale à 0,08 10-3 Ω/m en l’absence d’autres indications) ;

- RB : courant d’emploi en ampère.

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section (mm²)4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

20 36 119 178 294 463 707 966 1332 1783 2293 2753 3248 3759 4446 506930 54 79 119 196 308 471 644 888 1189 1529 1835 2165 2506 2964 338040 72 60 89 147 231 353 483 666 891 1147 1376 1624 1879 2223 253550 90 48 71 117 185 283 386 533 713 917 1101 1299 1503 1778 202860 108 40 59 98 154 236 322 444 594 764 918 1083 1253 1482 169070 126 34 51 84 132 202 276 381 509 655 787 928 1074 1270 144880 144 30 44 73 116 177 242 333 446 573 688 812 940 1111 126790 162 26 40 65 103 157 215 296 396 510 612 722 835 988 1127

100 180 24 36 59 93 141 193 266 357 459 551 650 752 889 1014110 198 22 32 53 84 129 176 242 324 417 501 590 683 808 922120 217 20 30 49 77 118 161 222 297 382 459 541 626 741 845130 235 18 27 45 71 109 149 205 274 353 424 500 578 684 780140 253 17 25 42 66 101 138 190 255 328 393 464 537 635 724150 271 16 24 39 62 94 129 178 238 306 367 433 501 593 676160 289 15 22 37 58 88 121 167 223 287 344 406 470 556 634170 307 14 21 35 54 83 114 157 210 270 324 382 442 523 596180 325 13 20 33 51 79 107 148 198 255 306 361 418 494 563190 343 13 19 31 49 74 102 140 188 241 290 342 396 468 534200 361 12 18 29 46 71 97 133 178 229 275 325 376 445 507210 379 11 17 28 44 67 92 127 170 218 262 309 358 423 483220 397 11 16 27 42 64 88 121 162 208 250 295 342 404 461230 415 10 15 26 40 61 84 116 155 199 239 282 327 387 441240 433 10 15 24 39 59 81 111 149 191 229 271 313 370 422250 451 10 14 23 37 57 77 107 143 183 220 260 301 356 406260 469 9 14 23 36 54 74 102 137 176 212 250 289 342 390270 487 9 13 22 34 52 72 99 132 170 204 241 278 329 376280 505 9 13 21 33 50 69 95 127 164 197 232 268 318 362290 523 8 12 20 32 49 67 92 123 158 190 224 259 307 350

(1) uissance nominale en W

(2) Rntensité nominale en R

s igure R. 7.1 ongueurs maximales des liaisons en m pour des conducteurs cuivre compatibles avec une chute de tension de 5% (400 R, triphasé, cos φ de 0,8)

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P (kW)(1)

I (A)(2)

section (mm²)4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

20 36 74 111 184 292 450 620 866 1177 1541 1881 2259 2665 3235 3779

30 54 50 74 123 195 300 413 577 785 1028 1254 1506 1776 2157 2519

40 72 37 56 92 146 225 310 433 589 771 940 1130 1332 1617 1890

50 90 30 45 74 117 180 248 346 471 617 752 904 1066 1294 1512

60 108 25 37 61 97 150 207 289 392 514 627 753 888 1078 1260

70 126 21 32 53 83 129 177 247 336 440 537 645 761 924 1080

80 144 19 28 46 73 112 155 217 294 385 470 565 666 809 945

90 162 17 25 41 65 100 138 192 262 343 418 502 592 719 840

100 180 15 22 37 58 90 124 173 235 308 376 452 533 647 756

110 198 14 20 34 53 82 113 157 214 280 342 411 484 588 687

120 217 12 19 31 49 75 103 144 196 257 313 377 444 539 630

130 235 11 17 28 45 69 95 133 181 237 289 348 410 498 581

140 253 11 16 26 42 64 89 124 168 220 269 323 381 462 540

150 271 10 15 25 39 60 83 115 157 206 251 301 355 431 504

160 289 9 14 23 37 56 78 108 147 193 235 282 333 404 472

170 307 9 13 22 34 53 73 102 138 181 221 266 313 381 445

180 325 8 12 20 32 50 69 96 131 171 209 251 296 359 420

190 343 8 12 19 31 47 65 91 124 162 198 238 280 341 398

200 361 7 11 18 29 45 62 87 118 154 188 226 266 323 378

210 379 7 11 18 28 43 59 82 112 147 179 215 254 308 360

220 397 7 10 17 27 41 56 79 107 140 171 205 242 294 344

230 415 6 10 16 25 39 54 75 102 134 164 196 232 281 329

240 433 6 9 15 24 37 52 72 98 128 157 188 222 270 315

250 451 6 9 15 23 36 50 69 94 123 150 181 213 259 302

260 469 6 9 14 22 35 48 67 91 119 145 174 205 249 291

270 487 6 8 14 22 33 46 64 87 114 139 167 197 240 280

280 505 5 8 13 21 32 44 62 84 110 134 161 190 231 270

290 523 5 8 13 20 31 43 60 81 106 130 156 184 223 261(1) uissance nominale en W

(2) Rntensité nominale en R

s igure R. 7.2 ongueurs maximales des liaisons en m pour des conducteurs aluminium compatibles avec une chute de tension de 5% (400 R, triphasé, cos φ de 0,8)

97

R

R G

R R

’

R

R

R G

R

R R

R R

R R

R R

« R

ègle

s d

e l’R

rt G

ren

elle

nv

iro

nn

emen

t 20

12 »

RR

RR

RR

RRR

R


ANNEXE 8 : CHAUDIÈRE EN RELEVÉ DE PAC : LES DEUX MODES DE FONCTIONNEMENT a pompe à chaleur est utilisée comme générateur principal. a chau-dière assure l’appoint ou prend complètement le relais les jours les plus froids.

eux types de fonctionnement sont possibles : simultané ou alterné.

onctionnement simultané

e mode de fonctionnement est également désigné bivalent parallèle.

a pompe à chaleur assure seule le chauffage jusqu’à la température d’équilibre.

n dessous de cette température d’équilibre, la pompe à chaleur et la chaudière fonctionnent ensemble pour assurer la totalité des besoins, jusqu'à la température extérieure d’arrêt de la R à partir de laquelle la chaudière assure seule les besoins.

Puissance en kW

PAC etchaudière

Chaudièreseule

PAC

-5 0 5 Tnc10 15 20Tarrêt

Températureextérieure en °CTéq

Déperditions

Besoins thermiquesCHAUDIÈRE

PAC seule

Téq = Température d’équilibreTarrêt = Température d’arrêt de la PAC

Tnc = Température de non chauffage

Puissance PAC

s Figure A. 8.1 : Pompe à chaleur et chaudière en fonctionnement simultané

onctionnement alterné

e mode de fonctionnement est également désigné bivalent alternatif.

a pompe à chaleur assure seule le chauffage de l’habitation pour une température extérieure supérieure à la température d’équilibre variable d’environ 5 à –5° . ’est la température à laquelle la puis-sance fournie par la pompe à chaleur est égale aux besoins.

n dessous de la température d’équilibre, la chaudière assure seule les besoins.

98

R

R G

R R

’

R

R

R G

R

R R

R R

R R

R R

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ègle

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t 20

12 »

RR

RR

RR

RRR

R


Puissance en kW

Déperditions

Besoins thermiques

Puissance PAC

Chaudière seule PAC seule

Températureextérieure en °C

PAC

-5 0 5

Téq = Température d’équilibre

Tnc = Température de non chauffage

Tnc10 15 20Téq

CHAUDIÈRE

s Figure A. 8.2 : Pompe à chaleur et chaudière en fonctionnement alterné

99

R

R G

R R

’

R

R

R G

R

R R

R R

R R

R R

« R

ègle

s d

e l’R

rt G

ren

elle

nv

iro

nn

emen

t 20

12 »

RR

RR

RR

RRR

R


ANNEXE 9 : DIMENSIONNEMENT DU VOLUME TAMPON e volume d’eau du réseau doit pouvoir emmagasiner l’énergie four-nie par la pompe à chaleur durant son temps minimal de fonctionne-ment, fourni dans les notices constructeurs. e temps est générale-ment compris entre 6 et 10 minutes et est de l’ordre de 20 minutes chez certains constructeurs.

a contenance du volume tampon doit correspondre au volume d’eau minimal demandé auquel peut être soustrait la contenance du réseau. lle s’exprime par la formule suivante :

PuissancePAC TempsFonctionnementMiniCp Diff

× ×

× ×1000

ρ éérentielRégulationContenanceRéseau -

Rvec :

- uissance R : la puissance calorifique du régime le plus faible de la pompe à chaleur, en kW

- Remps onctionnement ini : le temps minimal de fonction-nement, en seconde.

- ifférentielRégulation : le différentiel de régulation de la pompe à chaleur, en Kelvin

- p : la capacité thermique massique du fluide caloporteur de l’installation de chauffage (égale à 4,185 pour de l’eau non glycolée), en kJ/(kg.K)

- ρ : la masse volumique du fluide caloporteur de l’installation de chauffage (égale à 1000 pour de l’eau non glycolée), en kg/m3

- ontenanceRéseau : la contenance de l’installation de chauf-fage, en litre

a puissance calorifique à prendre en compte pour dimensionner le volume tampon est celle du premier étage qui fonctionne à une tem-pérature extérieure de +7 ° afin d’obtenir une température d’eau de 35° .

R défaut d’une valeur connue, dans le cas d’une pompe à chaleur à variation de puissance, la puissance calorifique réduite au régime le plus faible de la pompe à chaleur sera égale à 30% de la puissance calorifique nominale (limite en dessous de laquelle l’inverter fonc-tionne en tout ou rien).

a contenance du réseau dépend du type d’émetteur (la contenance d’un réseau de plancher chauffant est plus importante que celle d’un réseau de radiateurs) et de la présence ou non de vannes de régu-lation sur les émetteurs. i les radiateurs sont équipés de robinets thermostatiques ou si les circuits de plancher chauffant sont dotés de vannes à deux voies asservies à la température ambiante, le volume des réseaux émetteurs ne doit pas être comptabilisé pour calculer la contenance de l’installation.

« Règles de l’Art GrenelleEnvironnement 2012 »

■■ Rgence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (R ) ;

■■ Rssociation des industries de produits de construction (RR ) ;

■■ Rgence qualité construction (RQ ) ;

■■ onfédération de l’artisanat et des petites entreprises du bâtiment ( R B) ;

■■ onfédération des organismes indépendants de prévention, de contrôle et d’inspection ( R R onstruction) ;

■■ entre scientifique et technique du bâtiment ( RB) ;

■ Rlectricité de rance ( ) ;

■ édération des entreprises publiques locales ( ) ;

■ édération française du bâtiment ( B) ;

■■ édération française des sociétés d’assurance ( R) ;

■ édération des promoteurs immobiliers de rance ( R) ;

■■■ édération des syndicats des métiers de la prestation intellectuelle du onseil, de l'Rngénierie et du Rumérique ( édération RRRR) ;

■ G U Z ;

■ inistère de l'Rcologie, du éveloppement urable et de l'Rnergie ;

■ inistère de l'Rgalité des Rerritoires et du ogement ;

■ lan Bâtiment urable ;

■ YRR Rngénierie ;

■■ Union nationale des syndicats français d’architectes (UR R) ;

■ Union nationale des économistes de la construction (URR ) ;

■ Union sociale pour l’habitat (U H).

es productions du rogramme « Règles de l’Rrt Grenelle nvironnement 2012 » sont le fruit d’un travail collectif des différents acteurs de la filière bâtiment en rance.

PLA

NBATIM

ENT

D

U R A B L E

PARTENAIRES du Programme

http://www2.ademe.fr

http://www2.ademe.fr

http://www.aimcc.org/

http://www.aimcc.org/

http://www.qualiteconstruction.com/

http://www.capeb.fr

http://www.capeb.fr

http://www.coprec.com



http://www.cstb.fr

http://france.edf.com

http://www.lesepl.fr

http://www.ffbatiment.fr

http://www.ffsa.fr

http://www.fpifrance.fr

http://www.cinov.fr

http://www.cinov.fr

http://www.cinov.fr

http://www.gdfsuez.com

http://www.developpement-durable.gouv.fr

http://www.developpement-durable.gouv.fr

http://www.territoires.gouv.fr

http://www.legrenelle-environnement.fr/leplanbatimentgrenelle

http://www.syntec.fr

http://syndicat-architectes.fr

http://syndicat-architectes.fr

http://www.untec.com

http://www.untec.com

http://www.union-habitat.org

R R RR RRRRR RR

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JUR R 2015

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R R G R R ’ R R R G R R R R R R R R R


« Règles de l ’Rrt Grenelle nvironnement 2012 »Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construc-tion, afin de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

es Recommandations professionnelles concernent les installations de pompes à chaleur air extérieur/eau, eau glycolée/eau et eau/eau de puissance calorifique supérieure à 50 kW destinées au chauffage de l’habitat collectif et des bâtiments tertiaires, lors d’une rénovation. lles fournissent les prescriptions relatives à la conception et au dimensionnement des installations de pompes à chaleur et de leur appoint, intégrant les composants du circuit hydraulique (disconnecteur, circulateur, volume tampon…) ainsi que les émetteurs et la régulation. eux solutions de rénovation par pompe à chaleur sont traitées :• a chaudière en appoint : la chaudière existante est conservée. lle assure la relève de la pompe à chaleur ;• a substitution de chaudière : la chaudière existante est remplacée par une pompe à chaleur avec un appoint éventuel centralisé, électrique ou par chaudière.

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Documents

R RR R RRR R POMPES À CHALEUR EN HABITAT