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SOMMAIRE INTRODUCTION & MISE EN SITUATION PRINCIPE DU BILAN THERMIQUE CONDITIONS CLIMATIQUES BILAN THERMIQUE LES DÉPERDITIONS THERMIQUES BESOIN EN CHAUFFAGE / PUISSANCE DE CHAUDIERE

INTRODUCTION ET MISE EN SITUATION L’objectif de ce TP « Bilan Thermique d’une habitation » est de calculer les déperditions thermiques en hiver d’une maison pour effectuer son bilan thermique afin de déterminer les besoins en chauffage nécessaire à son dimensionnement. La « Thermique de l’habitat » est réglementée en France par la Réglementation Thermique RT2005 qui vise à réduire les consommations énergétiques et donc l’émission de gaz à effet de serre, du secteur du bâtiment. Description de la maison étudiée (cf. dossier technique) : La maison est située à Gap (05), La surface habitable comprend: 3 chambres 1 séjour 1 salon 1 entrée / couloir 1 cuisine 1 salle de bains 1 WC La maison comprend également 1 cellier et 1 garage (locaux non chauffés) Equipement techniques de la maison: Installation de chauffage: L’installation de chauffage de la maison est du type Eau Chaude Basse Température, composée d’une chaudière au gaz dans le garage et d’une distribution bitubes classique des radiateurs en acier, Système de ventilation: La ventilation de la maison est de type VMC Simple Flux.

PRINCIPE DU BILAN THERMIQUE Cette illustration fait apparaitre clairement le principe d’un bilan thermique. L’objectif étant de calculer les déperditions (pertes) thermiques et déterminer les besoins pour dimensionner le système de chauffage. Illustration du bilan thermique de la maison en hiver Les apports de chaleur sont dûs: au rayonnement solaire à l’occupation (éclairage, électroménager…) CE QUI RENTRE = CE QUI SORT Besoins en chauffage + Apports gratuits = Déperditions thermiques [W] Besoins en chauffage = Déperditions thermiques [W] Le scénario le plus défavorable en hiver est sans apports gratuits, Il permet de dimensionner correctement le système de chauffage

PRINCIPE DU BILAN THERMIQUE Pour déterminer les besoins en chauffage en hiver nécessaire au dimensionnement du système de chauffage, il faut donc calculer les déperditions thermiques de la maison, Pour cela, il faut: Connaitre les conditions climatiques extérieures en hiver, intérieures de confort et des locaux non chauffés. Identifier et quantifier les déperditions ou pertes de chaleur de l’intérieur de la maison chauffée vers les locaux non chauffés et l’extérieur. Déperditions par les parois: Dépendent de la géométrie et de la composition de l’enveloppe du bâtiment soit l’isolation thermique Déperditions par renouvellement et infiltrations d’air: Dépendent du système de renouvellement d’air (ventilation…)

CONDITIONS CLIMATIQUES EXTERIEURES Zones climatiques en hiver de la France La température extérieure conventionnelle de base en hiver nécessaire au dimensionnement de l’installation, se détermine à partir de la carte ci contre des zones climatiques de France. Il faut ensuite sélectionner la température de base corrigée en fonction de l’altitude de la zone de construction dans le tableau ci-dessous. Tableau des températures de base corrigée en fonction de l’altitude

CONDITIONS DE CONFORT INTERIEUR    

CE QUI RENTRE = CE QUI SORT   DPP DPRN P = Puissance de la chaudière (W) CE QUI RENTRE = CE QUI SORT P = DPPAROIS + DPRN

DÉPERDITIONS SURFACIQUES  

DPlinéiques = DPsurfaciques totales x 0,15 DÉPERDITIONS LINÉIQUES Les déperditions linéiques sont dues aux ponts thermiques entre parois (liaisons entre parois). On admettra que les déperditions linéiques de la maison sont égales à 15 % des déperditions surfaciques totales. DPlinéiques = DPsurfaciques totales x 0,15

DÉPERDITIONS PAR RENOUVELLEMENT D’AIR Les déperditions par renouvellement d’air sont dues aux système de ventilation. Pour calculer ces déperditions, il faut dans un premier temps estimer le débit d’extraction d’air total réalisé dans les pièces de service (cuisine, sale de bains et WC). Ces valeurs réglementaires se trouvent dans le tableau suivant. Exemple: Pour une maison de 3 pièces comprenant une cuisine, une salle de bains et un WC séparé, le débit total d’extraction d’air est: Qv = 105 + 30 + 15 = 150 m3 /h  

DPTOTALES = DPPAROIS + DPLINÉIQUES + DPRN DÉPERDITIONS TOTALES DE LA MAISON Pour calculer les déperditions totales de la maison il suffit de faire la somme des déperditions précédemment calculées en appliquant la formule suivante : DPTOTALES = DPPAROIS + DPLINÉIQUES + DPRN

Pchaudière = 1,15 X DPTOTALES / 0,80 PUISSANCE DE LA CHAUDIERE La puissance de la chaudière doit être calculée en fonction : Des déperditions totales de la maison Du fonctionnement intermittent de l’installation Des pertes de l’installation de chauffage (fumées, distribution…) En règle générale, nous tenons compte de 15% de surpuissance pour le fonctionnement intermittent prévisible de l’installation ainsi qu’un rendement de 80 % de la chaudière (incluant toutes les pertes de l’installation de chauffage). Soit le calcul de la puissance de la chaudière à l’aide de la formule suivante : Pchaudière = 1,15 X DPTOTALES / 0,80