Pompes à chaleur en habitat collectif et tertaire

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« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
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POMPES ÀCHALEUR ENHABITAT
COLLECTIF ETTERTIAIRE
ConCeption etdimensionnement

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« Règles de l’Art Grenelle Environnement 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.
Le Grenelle Environnement a fixé pour les bâtiments neufs et existants
des objectifs ambitieux en matière d’économie et de production
d’énergie. Le secteur du bâtiment est engagé dans une mutation de très
grande ampleur qui l’oblige à une qualité de réalisation fondée sur de
nouvelles règles de construction.
Le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a pour
mission, à la demande des Pouvoirs Publics, d’accompagner les quelque
370 000 entreprises et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des
acteurs de la filière dans la réalisation de ces objectifs.
Sous l’impulsion de la CAPEB et de la FFB, de l’AQC, de la COPREC
Construction et du CSTB, les acteurs de la construction se sont rassemblés
pour définir collectivement ce programme. Financé dans le cadre du
dispositif des certificats d’économies d’énergie grâce à des contributions
importantes d’EDF (15 millions d’euros) et de GDF SUEZ (5 millions
d’euros), ce programme vise, en particulier, à mettre à jour les règles de l’art
en vigueur aujourd’hui et à en proposer de nouvelles, notamment pour ce
qui concerne les travaux de rénovation. Ces nouveaux textes de référence
destinés à alimenter le processus normatif classique seront opérationnels
et reconnus par les assureurs dès leur approbation ; ils serviront aussi à
l’établissement de manuels de formation.
Le succès du programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
repose sur un vaste effort de formation initiale et continue afin de renforcer
la compétence des entreprises et artisans sur ces nouvelles techniques et ces
nouvelles façons de faire. Dotées des outils nécessaires, les organisations
professionnelles auront à cœur d’aider et d’inciter à la formation de tous.
Les professionnels ont besoin rapidement de ces outils et « règles du jeu »
pour « réussir » le Grenelle Environnement.
Alain MAUGARD
Président du Comité de pilotage du Programme
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Président de QUALIBAT
ÉDITO

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RÉNOVATION
Afin de répondre au besoin d’accompagnement des professionnels du
bâtiment pour atteindre les objectifs ambitieux du Grenelle Environnement,
le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a prévu
d’élaborer les documents suivants :
Les Recommandations Professionnelles « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont des documents techniques de
référence, préfigurant un avant-projet NF DTU, sur une solution
technique clé améliorant les performances énergétiques des
bâtiments. Leur vocation est d’alimenter soit la révision d’un NF
DTU aujourd’hui en vigueur, soit la rédaction d’un nouveau NF
DTU. Ces nouveaux textes de référence seront reconnus par les
assureurs dès leur approbation.
Les Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » sont
des documents techniques sur une solution technique innovante
améliorant les performances énergétiques des bâtiments. Leur
objectif est de donner aux professionnels de la filière les règles
à suivre pour assurer une bonne conception, ainsi qu’une
bonne mise en œuvre et réaliser une maintenance de la solution
technique considérée. Ils présentent les conditions techniques
minimales à respecter.
Les Calepins de chantier « Règles de l’Art Grenelle Environnement
2012 » sont des mémentos destinés aux personnels de chantier,
qui illustrent les bonnes pratiques d’exécution et les dispositions
essentielles des Recommandations Professionnelles et des
Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 ».
Les Rapports « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
présentent les résultats soit d’une étude conduite dans le cadre
du programme, soit d’essais réalisés pour mener à bien la
rédaction de Recommandations Professionnelles ou de Guides.
Les Recommandations Pédagogiques « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont des documents destinés à alimenter
la révision des référentiels de formation continue et initiale. Elles
se basent sur les éléments nouveaux et/ou essentiels contenus
dans les Recommandations Professionnelles ou Guides produits
par le programme.
L’ensemble des productions du programme d’accompagnement des
professionnels « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » est mis
gratuitement à disposition des acteurs de la filière sur le site Internet du
programme : http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
AVANT-
PROPOS

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RÉNOVATION
POMPES ÀCHALEUR ENHABITAT COLLECTIF ETTERTIAIRE – CONCEPTION ETDIMENSIONNEMENT
Smmaire
Conception : LENOX – Illustrations : COSTIC – Éditeur : AQC – ISBN : 978-2-35443-331-4
1 - Domaine d’application ........................................... 6
2 - Références ............................................................... 7
2.1. • Références réglementaires ......................................................................................... 7
2.2. • Références normatives ............................................................................................... 8
2.3. • Autres documents ......................................................................................................11
3 - Définitions ..............................................................12
4 - Pré-diagnostic del’installation ............................13
4.1. • Solutions pourla rénovation .................................................................................... 13
4.2. • Principales contraintes d’adaptation ....................................................................... 15
4.3. • Exemples decontrôles à mener lors dupré-diagnostic ........................................ 15
5 - Diagnostic del’installation ...................................18
5.1. • Relevés descaractéristiques del’enveloppe .......................................................... 19
5.2. • Relevés deséléments pourle calcul desdéperditions .......................................... 20
5.3. • Relevés desémetteurs existants ............................................................................. 20
6 - Description dessystèmes depompe à chaleur ..22
6.1. • Les différents types depompes à chaleur ............................................................... 22
6.2. • Type decompresseur etrégulation ......................................................................... 25
6.3. • Caractéristiques générales desPAC ........................................................................ 27
6.4. • Caractéristiques thermiques desPAC air/eau ......................................................... 28
6.5. • Caractéristiques thermiques desPAC eau/eau eteau glycolée/eau ..................... 30
7 - Dimensionnement dela pompe à chaleur .......... 33
7.1. • Calcul desdéperditions ............................................................................................. 33
7.2. • Dimensionnement despompes à chaleur air/eau etde l’appoint ......................... 36
7.3. • Dimensionnement despompes à chaleur géothermiques .................................... 38
8 - Implantation dela pompe à chaleur ....................39
8.1. • Emplacement à l’extérieur ........................................................................................ 39
8.2. • Pompe à chaleur à l’intérieur : air/eau avecréseau aéraulique, eau
glycolée/eau eteau/eau ........................................................................................... 43
8.3. • Spécifications acoustiques réglementaires ............................................................ 45
8.4. • Forage pourles PAC géothermiques ....................................................................... 47
9 - Conception descircuits hydrauliques ..................49
9.1. • Spécificités hydrauliques despompes à chaleur ................................................... 49
9.2. • Substitution de(s) chaudière(s) existante(s) ........................................................... 49
9.3. • Circuits avecpompe à chaleur etchaudière ........................................................... 51

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RÉNOVATION
POMPES ÀCHALEUR ENHABITAT COLLECTIF ETTERTIAIRE – CONCEPTION ETDIMENSIONNEMENT
9.4. • Conception ducircuit secondaire ............................................................................ 53
10 - Sélection descomposants hydrauliques ...........55
10.1. • Disconnecteur .......................................................................................................... 56
10.2. • Circulateur ............................................................................................................... 58
10.3. • Dimensionnement desvannes derégulation ....................................................... 59
10.4. • Système d’expansion.............................................................................................. 59
10.5. • Tuyauteries ............................................................................................................... 60
10.6. • Organes dedécouplage .......................................................................................... 64
11 - Régulation etinstrumentation ........................... 66
11.1. • Régulation dela production parpompe à chaleur ................................................ 66
11.2. • Plan decomptage etGTB ....................................................................................... 68
12 - Conception dela partie émission ......................70
12.1. • Ventilo-convecteurs ................................................................................................. 70
12.2. • Planchers chauffants ............................................................................................... 71
12.3. • Radiateur .................................................................................................................. 72
13 - Raccordement électrique .................................... 74
13.1. • Règles générales pourla conception desinstallations électriques .................... 74
13.2. • Courants dedémarrage .......................................................................................... 75
13.3. • Variation detension enamont dupoint delivraison ........................................... 76
13.4. • Chute detension duraccordement ....................................................................... 78
13.5. • Harmoniques ........................................................................................................... 78
14 - Annexes ................................................................79
ANNEXE 1 : CALCUL ET EXIGENCES POUR LE COP ET LE SPF ...................... 80
ANNEXE 2 : ELEMENTS D’ACOUSTIQUE ........................................................... 82
ANNEXE 3 : SOLUTIONS D’IMPLANTATION DES POMPES À CHALEUR ........ 83
ANNEXE 4 : DIMENSIONNEMENT DU VASE D’EXPANSION ............................ 88
ANNEXE 5 : MéTHODE DE SéLECTION D’UNE VANNE DE RéGULATION
à TROIS VOIES ............................................................................................. 90
ANNEXE 6 : MéTHODE DE SéLECTION DES VANNES DE RéGULATION
à DEUX VOIES .............................................................................................91
ANNEXE 7 : LONGUEURS MAXIMALES DES LIAISONS éLECTRIQUES ......... 94
ANNEXE 8 : CHAUDIèRE EN RELEVé DE PAC : LES DEUX MODES DE
FONCTIONNEMENT ................................................................................... 97
ANNEXE 9 : DIMENSIONNEMENT DU VOLUME TAMPON ............................... 99