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Auteur(s)
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Patrice BRAUD : Ingénieur ENSAIS (École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg )
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Cet article a pour objet de fournir aux techniciens et ingénieurs les bases de conception et de calcul des installations de production et de distribution d’eau chaude sanitaire, qu’il s’agisse d’équipement individuel ou collectif. Il a été réalisé à partir de l’ouvrage intitulé « ECS. L’eau chaude sanitaire dans les bâtiments résidentiels et tertiaires. Conception et calcul des installations ». Comme le précise cet ouvrage, les publications relatives à ce sujet sont nombreuses, mais, toutefois, les informations sont dispersées, parfois même contradictoires.
Le dimensionnement d’une installation d’ECS (comme nous l’appellerons désormais tout au long de ce document ), ne répond pas à des règles déterministes. Les besoins sont généralement fluctuants, dans le temps ou d’un lieu à l’autre, avec des comportements et des attentes très variables suivant les usagers ; leur définition est parfois malaisée. Cet article ne prétend pas fixer des règles de dimensionnement, ce qui serait risqué du fait de la fluctuation des coûts d’énergie et d’équipement.
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Règlements et normes
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1. Bases de dimensionnement. Définition des besoins
1.1 Généralités
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Les besoins d’une installation d’ECS dépendent de trois paramètres [1] : la température d’utilisation, le débit instantané, le volume disponible. Ces valeurs peuvent varier en fonction des habitudes, voire du contexte social.
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La température de l’eau utilisée varie généralement selon les usages entre 33 et 40 oC (bains, douches) et 55 oC (lavage sans détergent), avec une limite fixée réglementairement à 60 oC, à l’exception des cuisines ou buanderies des établissements recevant du public, où l’ECS peut être distribuée à 90 oC en certains points, moyennant une signalisation particulière 2.3.
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Le débit instantané est, quant à lui, affecté d’un coefficient de foisonnement variable en fonction du nombre de points de puisage.
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Enfin, le volume d’ECS nécessaire a vu sa valeur croître régulièrement, y compris durant la période de crise de l’énergie, malgré l’utilisation de robinets limiteurs de débit d’eau, à coupure automatique de débit, par temporisation hydraulique (genre Presto), ou de robinets mitigeurs automatiques diminuant le temps d’attente pour l’obtention de l’eau mitigée à la température voulue. Ainsi, entre deux enquêtes effectuées par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) en 1979 et 1986 [2] [3], dans les logements collectifs, la progression des volumes consommés pour des installations comparables a été de 27 %. Néanmoins, la consommation reste globalement moins élevée en France que dans certains autres pays industrialisés.
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Face à ces besoins, le concepteur dispose d’un large éventail de solutions :
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système...
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Bases de dimensionnement. Définition des besoins
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Guide de l’eau chaude sanitaire dans les bâtiments résidentiels et tertiaires. Conception et calcul des installations. Collection des guides thématiques de l’AICVF – Première édition 1991 – PYC Éd.
-
(2) - BIENFAIT (D.) - Contribution à une meilleure connaissance des consommations d’eau chaude des logements - . CSTB Cahier no 1 617, déc. 1979.
-
(3) - CSTB-SOPHIA BUSCARLET (C.), BAZALGETTE (M.) - Besoins d’eau chaude sanitaire dans le résidentiel et le tertiaire - , 1986.
-
(4) - RYS (D.), ALII - L’eau chaude électrique – 1985 – Résidentiel et Tertiaire - , EDF 1986.
-
(5) - Dispositifs de traitement thermique de l’eau potable - CSTB Cahier du CSTB no 235, 12/82.
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(6) - CAVACITTI (L.) - * - « Production...
NORMES
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Installations de branchement à basse tension. - NF C 14-100 - Janv. 1998
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Installations électriques à basse tension. (voir série CEI 60364 et documents d’harmonisation du CENELEC de la série HD 384). - NF C 15-100 - Déc. 2002
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Appareils électrodomestiques et analogues. Aptitude à la fonction des chauffe-eau non instantanés. - NF C 73-221 - Juin 1989
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Additif 1 à la norme NF C 73-221 d’octobre 1985. - NF C 73-221/A1 - Juin 1989
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Chauffe-eau muraux verticaux fixes non instantanés. Cotes de fixation et de raccordement aux installations d’eau. - NF C 73-222 - Nov. 1987
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Appareils électrodomestiques chauffants. Chauffe-eau mixtes à appoint partiel électrique. Règles d’aptitude à la fonction de l’appoint électrique. - C 73-223 - Sept. 1983
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Appareils électrodomestiques chauffants. Chaudières électriques de puissance au plus égale à 36 kW. Aptitude à la fonction. - ...
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