ECS par énergie électrique

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ECS par énergie électrique
Effet Joule
- Principe : le chauffe-eau électrique individuel
- Production et distribution collective
Thermodynamique
-
Principe : le chauffe-eau thermodynamique
PAC sur capteur solaire simplifié
PAC sur eau grise
PAC sur air extrait
PAC sur air extérieur
JF DOUCET EDF R&D Enerbat
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ISIEE Amiens ATEE Picardie
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ECS par énergie électrique
Le chauffe-eau électrique individuel
Avantages :
- Simple de conception et d’installation
- Investissement faible (850 € HT le CE de 200 litres installé)
Inconvénients :
- Encombrement
- Calcul réglementaire défavorable en logement neuf :
RT 2012 => Cep < 50kWhEP/m² avec coef EP = 2,58
- Coût de l’énergie = 10,5 ct€ TTC/kWh en tarif bleu HC
Précautions d’utilisation :
- Fonctionnement en heures creuses tarifaires
- Contrôle du groupe de sécurité
Produits nouveaux :
- Smart control : apprentissage et décalage de charge
- Systèmes plats (Twido, Ariston Velis,…) : intégration
- Etiquette énergie => élimination des CE basiques
Fabricants principaux :
- Atlantic, Thermor, Chaffoteaux, Ariston, De Dietrich,…
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ECS par énergie électrique
Installation collective à accumulation
Principaux fabricants :
- Charot
- Lacaze
- Atlantic
- Stiebel Eltron
- …
Avantages :
- Simplicité de mise en œuvre et d’exploitation
- Coût d’investissement faible (3 k€/m3)
- Énergie faiblement carbonée
(40g/kWh en élec HC vs 300g/kWh en fioul)
Inconvénients :
- Encombrement en local technique
- Calcul réglementaire défavorable
- Coût de l’énergie : 7 ct€ hors TVA tarif jaune HC
Précautions de mise en œuvre :
- Utilisation d’un adoucisseur selon la région
- Fonctionnement en heures creuses
- Ballons raccordés en série
Dimensionnement :
- 100 litres par logement (3 pers)
- 10 watts par litres
- Pertes de boucle = 10 watts par mètre
Consommation besoin + pertes :
- 2500 kWh par logement et par an
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ECS par énergie électrique
Avantages :
- Bonne performance : 2 < COP < 3
COP = énergie utile (ECS) / énergie consommée (élec)
- Utilisation d’énergie renouvelable et fatale
- Forte masse de CO2 évitée
- 30% d’aide à l’investissement (crédit d’impôt)
Le Chauffe-eau thermodynamique
Inconvénients :
- Coût investissement = 3500 € installé (300 litres)
- Mise en œuvre parfois délicate (gainage)
Modes de fonctionnement :
- Économique (PAC seule) : été ou besoin faible
- Confort (PAC + appoint HC) : en hiver ou besoin fort
Différentes sources d’énergie renouvelable :
- Air extérieur : techno split ou gainé
- Air extrait : fonction VMC
- Air ambiant (local non chauffé) : cave, garage, sous-sol,…
1 : ventilateur
4 : condenseur
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2 : évaporateur
5 : détendeur
3 : compresseur
6 : appoint
Fabricants :
- Atlantic, Ariston, Aldes, Auer, Bosch, Sanden, Hitachi, BDR,…
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ECS par énergie électrique
Installation collective thermodynamique
Avantages :
- Bonne performance => coût d’exploitation
- Utilisation d’énergie renouvelable et fatale
- Forte masse de CO2 évitée (électricité + COP)
Inconvénients :
- Coût d’investissement : 1000 à 2000 € par logement
(selon techno et taille de bâtiment)
- Reconnaissance réglementaire complexe (titre V)
Différents types d’installation :
- Accumulation / semi instantané
- Fluide frigo classique / CO2
- Technologies de compresseur
- Sources froides multiples : air, eau
Performances :
- COP certifié PAC seule = 3 à 4 (en laboratoire)
- COP système en exploitation = 2 à 3 (sur site)
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Pompe à chaleur sur capteur solaire simplifié : Héliopac, Solar Pump de Giordano
Description :
- Capteur en eau glycolée (1 à 3 m² par logement)
- PAC eau/eau (raccordées en série si besoin)
- Puissance thermique : 8 et 12 kW chez Héliopac,
10 à 23kW pour Giordano
- Volume de stockage : 50 à 75% du besoin d’ECS
- Fonctionnement en semi-accumulation
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ECS par énergie électrique
Pompe à chaleur sur capteur solaire simplifié : Héliopac, Solar Pump de Giordano
Retour de boucle
Circuit de distribution
Capteur simplifié
ECS
Avantages :
- Performance ++ : COP système = 2,5 mesuré sur site
- Utilisation d’énergie solaire et atmosphérique
- Gestion de la boucle de distribution
- Système éprouvé (depuis 2000)
échangeur
appoint
Eau
froide
Ballon
stockage
PAC
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Inconvénients :
- Investissement + (1500 €/logement)
- Enneigement capteur
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Pompe à chaleur sur eau grise : ERS de Biofluides Environnement
Description :
- Récupération de l’énergie de l’eau grise par échangeur statique
- PAC eau/eau jusqu’à 110 kW
- Ballon tampon de faible capacité
- Fonctionnement semi-instantané
Avantages :
Inconvénients :
- Utilisation d’énergie « fatale » - Investissement ++ (1750 €/logement)
- Faible encombrement
- Séparation indispensable eau grise/eau vanne
- Performance ++
COP PAC mesuré sur site = 3,3
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Pompe à chaleur sur air extrait : EcoCiat de CIAT, SORAYA de France Air
Description :
- Récupération de l’énergie de l’air extrait par la VMC
- PAC air/eau de 7,5 et 15 kW pour Soraya et de 10, 20
et 30 kW pour EcoCiat
- Ballon de stockage ECS avec appoint
- Fonctionnement en préchauffage + appoint
Avantages :
- Utilisation d’énergie « fatale »
- 2 usages en un seul appareil : VMC et ECS
- Investissement – (750 €/logement)
Inconvénients :
- Appoint indispensable => COP système
- Encombrement ++
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Pompe à chaleur sur air extérieur : HydraPac de Atlantic Guillot
-
Unité extérieure de 10 à 15 kW
Module de transfert et double échange
Ballon de stockage ECS avec secours électrique
Fonctionnement accumulé
Réchauffage de boucle par CET
Avantages :
- Performance + : COP PAC = 2,5
COP système = 2 (mesuré sur site)
- Gestion de la boucle de distribution
- Fonctionnement heures creuses
Inconvénients :
- Investissement + (1300 €/logement)
- Encombrement +
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Pompe à chaleur sur air extérieur : EcoDyn de Charot, Sequoia de Lacaze
Description :
- Sequoia : PAC Carrier 14 à 105 kW+ ballon Lacaze
- EcoDyn : PAC CIAT 14 et 20 kW + ballon Charot
- Module de transfert type double échange
Avantages :
- Simplicité, compacité, sécurité de fourniture
- Investissement - : < 1000 € par logement
Inconvénient :
- Appoint nécessaire => COP système
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ECS par énergie électrique
Pompe à chaleur au CO2 sur air extérieur : Q-Ton de Yack / MHI
Description :
- PAC au CO2 issu du programme EcoCute japonais
- Puissance unitaire = 30 kW
- Le CO2 est particulièrement adapté à l’ECS car il nécessite un fort
delta T (eau froide/eau chaude)
- Ballons de stockage Yack modulaires et horizontaux de 500 litres
Avantages :
- PAC très haute température => pas d’appoint nécessaire
- Performance +++ : COP = 3
- Rapidité de montée en température
- Stockage compact et modulaire
- Fonctionnement semi-instantané
Inconvénient :
- Investissement + : 1500 € par logement
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