Documentation — Dimensionnement production ECS

Dimensionnement production ECS PRO

Documentation par l'exemple — cas d'usage chiffrés

Outil
rubrique-PB/dimECS.php — Bâti'Tools (compte PRO)
Ce que l'outil détermine
Le couple puissance de production / volume de stockage d'une installation d'eau chaude sanitaire, selon la méthode COSTIC 2019 (logements collectifs) ou une méthode algébrique généralisée (autres usages)

L'outil propose deux modes, sélectionnables en haut de page. Le mode « Logements collectifs » applique la méthode COSTIC 2019 : l'utilisateur saisit le nombre de logements par type (T1 à T6+), chacun pondéré par un coefficient d'équivalence en logement standard (modifiable, avec deux parcs de référence — social et privé — proposés comme points de départ), ce qui donne un nombre de logements standards Ns. Le mode « Autres usages » couvre les besoins discontinus (ERP, ERT) : l'utilisateur y décrit directement un volume de pointe, sa température, sa durée et le temps de reconstitution disponible.

Dans les deux modes, l'utilisateur renseigne aussi les températures de travail (eau froide, production, distribution), le coefficient de pertes du ballon, et les paramètres du bouclage sanitaire (débit et écart de température aller/retour) — dont la puissance et la température de retour sont recalculées et contrôlées à chaque saisie.

Le résultat central est un graphique puissance de production (kW) en fonction du volume de stockage (L) : un curseur (ou un clic direct sur le graphique) permet de choisir un point de fonctionnement n'importe où sur cette courbe, avec affichage immédiat de la puissance et du volume correspondants, du mode de production associé (instantané pur, semi-instantané, semi-accumulation ou accumulation), et des volumes équivalents à d'autres températures d'usage. Deux contraintes optionnelles — puissance plafond et volume maximal disponible — peuvent être saisies pour que l'outil calcule directement le volume minimal nécessaire, ou la puissance minimale compatible avec l'espace disponible.

Toutes les valeurs de résultat présentées ci-après sont directement issues d'une exécution réelle du moteur de calcul sur les données d'entrée indiquées, pour en garantir l'exactitude.

N1 — Logements collectifs, cas par défaut à l'ouverture

Valeurs proposées par défaut par l'outil : 8 T2, 12 T3, 7 T4, parc social, circulateurs permanents, piquage en 1/3 supérieur du ballon.

Données d'entrée

Température eau froide Tef
10 °C
Température de production Tprod
60 °C
Température de distribution Tdis
55 °C
Coefficient de pertes du ballon (a)
0,90
Débit de bouclage
450 L/h
ΔT bouclage
5 °C
Parc de référence
Social (coefficients par défaut)
Logements
T2 × 8, T3 × 12, T4 × 7 (autres types à 0)
Circulateurs de l'échangeur
Permanents
Point de piquage du retour
1/3 supérieur du ballon

Résultat — besoin de référence

Ns (logements standards)
27,4
Nombre total de logements
27
Puissance de bouclage
2,62 kW
Température de retour de boucle
55,0 °C

Résultat — point de fonctionnement (curseur au milieu du domaine, 2 150 L)

Puissance
27,2 kW
Volume
2 150 L
Puissance de bouclage ajoutée
3,93 kW
Mode de production
Accumulation
Volume équivalent à 55 °C (Tdis)
2 389 L
Volume équivalent à 40 °C
3 583 L
Volume équivalent à 35 °C
4 300 L
✓ « Ns = 27,4 ≥ 10 : domaine de validité des formules de pointe COSTIC. » — « T° retour 55,0 °C ≥ 50 °C — conforme. »

N2 — Même configuration, avec une puissance plafond

Reprise du cas N1, en ajoutant une contrainte de puissance plafond de 25 kW (par exemple une chaudière déjà arrêtée sur ce calibre) : l'outil détermine directement le volume minimal nécessaire pour la tenir.

Donnée d'entrée supplémentaire

Puissance plafond Pmax
25 kW

Résultat

✓ « Avec P ≤ 25 kW, le volume minimal est de 2 834 L. »

N3 — Circulateurs arrêtables

Même configuration de logements que N1, mais avec des circulateurs de l'échangeur pouvant être arrêtés : la loi de puissance unitaire change, et un volume minimal réglementaire (V1) apparaît en bas de domaine pour garantir la température de sortie de ballon.

Donnée d'entrée modifiée

Circulateurs de l'échangeur
Arrêt possible

Résultat — point de fonctionnement (curseur au milieu du domaine, 2 463 L)

Puissance
27,0 kW
Volume
2 463 L
Mode de production
Accumulation
Volume équivalent à 55 °C (Tdis)
2 737 L
Volume équivalent à 40 °C
4 105 L
Volume équivalent à 35 °C
4 926 L
✓ « Circulateurs arrêtables : le domaine démarre à V1 = 926 L pour garantir 55 °C en sortie de ballon. » — le domaine de volumes proposé sur le graphique commence donc à 926 L au lieu de 300 L.

Points d'attention signalés par l'outil

Modification manuelle des coefficients
Retoucher un coefficient d'équivalence bascule automatiquement le sélecteur de parc sur « Saisie libre » : l'écran n'affiche jamais un parc de référence dont les valeurs auraient été modifiées sans le signaler
Quatre zones de mode de production
Le graphique est divisé en bandes de couleur (instantané pur, semi-instantané, semi-accumulation, accumulation), dont les bornes dépendent des besoins de pointe calculés pour le cas traité
Exigence sanitaire ballon > 400 L
Au-delà de 400 L de volume retenu, l'outil rappelle l'exigence de l'arrêté du 30 novembre 2005 (température de stockage ≥ 55 °C en permanence, sauf choc thermique quotidien) et indique si le point choisi y répond
Point de fonctionnement toujours exact
Le tracé de la courbe utilise une série allégée à des fins d'affichage, mais le point de fonctionnement affiché (puissance, volume, tous les résultats numériques) est systématiquement recalculé exactement pour la valeur choisie, jamais lu par interpolation sur le tracé

Messages d'alerte et d'erreur

Température de production non supérieure à l'eau froide
« Tprod doit être supérieure à Tef. »
Aucun logement renseigné (mode Logements)
« Renseignez au moins un logement pour obtenir Ns. »
Ns sous le seuil de validité de la méthode
« Ns = … < 10. Les formules de pointe COSTIC ne sont pas établies sous ce seuil : le foisonnement entre logements ne joue plus. Passer par un profil de puisage explicite (cas « Autres »). »
Configuration incompatible avec le domaine COSTIC
« Le volume minimal imposé par la configuration dépasse le haut du domaine COSTIC : réduisez la puissance de bouclage, ou passez en circulateurs permanents. »
Temps de puisage insuffisant (mode Autres usages)
« tp doit être supérieur à τ = … min : sous ce seuil l'échangeur n'a pas le temps de réagir, la production est purement sur stock. »
Température de retour de boucle non conforme
« T° retour … °C < 50 °C. Relever Tprod, ou augmenter le débit de bouclage pour réduire ΔT. »
Puissance plafond inatteignable
« Puissance plafond … kW inatteignable sur le domaine : même au volume maximal la courbe reste au-dessus. »
Contraintes de puissance et de volume incompatibles
« Contraintes incompatibles : il faudrait … L alors que le local n'en permet que … L. Pistes : relever Tprod, allonger tr, fractionner la production, ou réinterroger l'hypothèse de besoin. »
Ballon > 400 L non conforme à l'arrêté sanitaire
« Ballon > 400 L : l'arrêté du 30/11/2005 impose ≥ 55 °C en permanence (ou un choc thermique quotidien). »
Session expirée
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