Rappel théorique : Chiffrer l`énergie

Formation
Bâtiment Durable :
ENERGIE
Bruxelles Environnement
Rappel théorique : Chiffrer l’énergie
Gauthier Keutgen
ICEDD asbl
Objectif(s) de la présentation
Rappel de lois de la thermique s’appliquant à la
physique du bâtiment …
… en vue de chiffrer les enjeux
énergétiques dans la construction
2
Plan de l’exposé
●
Puissance, énergie et unités
●
La puissance émise par une paroi chaude
●
La puissance traversant une paroi
●
L’énergie pour chauffer un matériau
●
Bilan énergétique d’un bâtiment
3
Le poids de l’énergie
?
4
Consommation énergétique
●
Quelle est la consommation énergétique d’une lampe ?
60 W
5
1 kWh = 1 kW x 1 h
Conversions d’unité :
●
1 kWh = 3,6 MJ
●
1 kCal/h = 1,16 W
●
1 litre fuel ≈ 1 m³ gaz ≈ 10 kWh
6
7
Chiffrer l’énergie thermique ?
●
Loi 1 : la puissance émise par une paroi chaude
P = a x S x DT
15°C
30°C
a = … 10 … W/m² °C
8
Exemples :
●
Perte d’un ballon d’eau chaude sanitaire ou de la paroi
d’une chaudière (et consommation induite)
●
Puissance d’un chauffage par le sol
●
Perte d’un tuyau de chauffage
●
…
9
Le prix de l’énergie
●
1 kWh électrique :
►
►
►
●
0,18 €/kWh jour
0,10 €/kWh nuit
0,11 .. 0,13 kWh haute tension
1 kWh chaleur :
►
►
0,085 €/kWh fuel
0,060 €/kWh gaz
10
Prix bruts ? Prix nets ? Rendement ?
●
Rendement d’exploitation :
►
►
●
Électricité : 100%
Chauffage : 70 .. 90 %
Prix de l’énergie :
►
►
Électricité :
0,13 €/kWh / 100 % = 0,13 €/kWh utile (haute tension)
Fuel :
0,85 €/litre / 80% = 1,06 €/litre = 0,106 €/kWh utile
11
●
Rendement en énergie primaire :
35
100
(gaz, charbon, uranium)
Rendement en énergie primaire :
- filière « électricité » : 35% x 100% = 35%
- filière « combustibles » : 100 % x 70 .. 90 % = 70 .. 90%
12
Chiffrer l’énergie thermique ?
●
Loi 2 : la puissance traversant une paroi
20°C
0°C
P = U x S x DT
13
Coefficient de transmission thermique d’une paroi
5,8
simple vitrage
U [W/m²K]
4,0
2,8
2,0
1,1
0,4
0,3
linteau béton
double vitrage ordinaire
mur non isolé
double vitrage HR
mur isolé 8 cm LM
toit isolé 12 cm LM
14
Exemples
●
La perte énergétique au travers un vitrage durant
une année (et consommation induite) ?
●
La rentabilité du remplacement d’un simple vitrage ?
15
Chiffrer l’énergie thermique ?
●
Loi 3 : l’énergie pour chauffer un matériau
E = Volume x capacité thermique x DT
Air :
0,34 Wh/m³.K
Eau :
1.163
Wh/m³.K
Béton, brique :
..500.. Wh/m³.K
= énergie pour chauffer 1 m³ de 1°C
16
Exemples
●
Energie nécessaire pour chauffer un bain ?
●
Puissance nécessaire pour chauffer ce bain ?
●
Temps nécessaire pour chauffer l’air d’une salle de bain avec
une chaufferette de 2 kW ?
●
L’augmentation de température suite à un ensoleillement
d’une heure dans un bureau ?
17
Bilan énergétique
d’un bâtiment
1,2 x 1,2 m
12 m
10 m
8m
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Ce qu’il faut retenir de l’exposé
Pour appréhender l’énergie dans le bâtiment il faut
retenir les ordres de grandeur afin d’éviter de se
perdre dans les détails de la technique
19
Outils, sites internet, etc… intéressants :
●
http://www.energieplus-lesite.be > Menu principal
> Les ressources > Calculs > Le niveau
d'isolation thermique global et premier bilan
énergétique
Références Guide Bâtiment Durable et
autres sources :
●
ww.bruxellesenvironnement.be/guidebatimentd
urable
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Contact
Gauthier KEUTGEN
ir. Responsable d'Equipe Energie (Formation)
ICEDD asbl - Institut de Conseil et d'Etudes en
Développement Durable asbl
Bvd Frère Orban, 4 - B-5000 Namur (Belgique)

: +32 (0)81.250.498
E-mail : [email protected]
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