BALLON Thermodynamique

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1 BALLON Thermodynamique

2 LE MARCHE ballon thermodynamique
Porté par les incitations fiscales (crédit d’impôt équivalent à 40 % du coût du matériel), le marché du chauffe eau thermodynamique vit une embellie: appareils sont installés chaque année en remplacement de cumulus électriques. Des produits très variée, 79 modèles sous 34 marques différentes en 2010.

3 ETUDE Les tests pratiqués sur banc d’essai confirment les COP nominaux annoncés par les fabricants environ 3,7. Une étude du Costic (Centre d’études et de formation pour le génie climatique et l’équipement technique du bâtiment), montre qu’en situation réelle et dans des conditions optimales de fonctionnement, ces mêmes produits possède un COP de 1,8. Ce qui reste encore deux fois plus efficace qu’un chauffe-eau électrique.

4 ETUDE Cette performance est comparable à celle du chauffe-eau solaire thermique (CESI) à appoint électrique, avec, sur ce dernier, l’avantage d’une installation plus simple. Cependant, elle peut diminuer avec l’augmentation de la température de consigne (dégradation des performances importante si T > 50°C), la baisse de température de la source froide, et la diminution du volume d’eau puisé.

5 ECONOMIE Une analyse technico-économique montre que la facture d’ECS est comparable lorsque l’on installe un chauffe-eau thermodynamique et un CESI à appoint électrique. Il s’agit donc d’une alternative intéressante pour la production d’ECS. Les systèmes thermodynamiques ont donc effectivement de réels atouts à faire valoir, à condition de bien analyser les conditions de leur utilisation et installation.

6 ECONOMIE Quel marché français en 2020 pour ECS ?
Marché mondial des chauffe-eau thermodynamiques: 1,5 million en 2010 contre 4,5 millions d’unités en 2013 45 % Chine 40% Japon 10% Etats-Unis 5% Europe.

7 chauffe-eau électrique 58% 29%
2009 2020 chauffe-eau électrique 58% 29% chauffe-eau thermodynamique 0% 21% chaudière mixte 17% pompe à chaleur à la fois pour chauffage et ECS 13% solaire 1% 11% appareil à accumulation gaz 4% 3% VMC double-flux selon Chaffoteaux, appareil instantané gaz 6% 2% chauffage urbain 1%

8 ECONOMIE C’est dans le secteur de la rénovation que les perspectives de développement sont les plus importantes. Les deux tiers du parc résidentiel français ont été construits avant 1975, RT1974. Ainsi ces logements vont devoir, s’équiper de chauffe-eau plus performants, réduisant leur facture énergétique et leur émission de Co2 (gaz à effets de serre), en utilisant principalement les solutions thermodynamiques ou solaires (énergies renouvelables utilisant l’air ou le soleil).

9 ECONOMIE Concernant le marché du neuf, la RT2012 précise que tous les logements devront d’ici fin à 2012 être conformes à la norme dite Bâtiment Basse Consommation (BBC). L’obligation de construire des logements consommant moins de 50kWhEp/m2/an d'énergie primaire (énergie totale), contre 151 à 230 kWh/m²/an pour les biens conformes à l'actuelle réglementation, la RT2005.

10 Comparé aux énergies fossiles (gaz ou fioul), électricité est la source d’énergie qui génère le moins de Co2.

11 PERFORMANCE Les objectifs:
Performances énergétiques requise (solution EnR avec logements multi-énergies). Les solutions EnR représentent en 2010, 3.7% du marché de ECS: unités en chauffe-eau solaire unités en chauffe-eau thermodynamique Elles devraient cependant atteindre 20% d’ici à 2015

12 RT 2012 Cette réglementation est obligatoire pour les bâtiments neufs dont le permis de construire sera déposé à compter du 1"janvier Consommation maximal, 50 kWh/m².an contre 105 kWh/m-'.an en moyenne avec la RT 2005 (Exprimée en énergie primaire et précise les usages concernés: le chauffage, la climatisation, la production d’ECS, l'éclairage, la ventilation et les auxiliaires). Les facteurs de conversion entre énergie finale et énergie primaire sont: -2,58 pour l'électricité -1 pour le fioul et le gaz -0,6 pour le bois (dans le label BBC Effinergie, considéré comme trop avantageux, et de revenir à un facteur de 1.)

13 EXEMPLE Consommation ep Max 50kW/m².an en fonction : - Région (8 régions climatique) -Type (maison indiv, crèche ext..) -Surface -Altitude

14 EXEMPLE 47kW/m².an ECS 19 kW/m².an Chauffage 17kW/m².an Ventilation
Eclairage 4kW/m².an 47kW/m².an

15 EXEMPLE Si ECS avec : fioul, gaz coef 1=19kW/m².an Électrique coef 2,58 =49,02kW/m².an PAC =19kW/m².an Cop = 2,58 1kW Compresseur Pac 3kW énergie final énergie primaire 2,58kW énergie primaire

16 UTILISATION ECS C’est un point important de la consommation il faut être vigilant sur le stockage la production et l’utilisation .Les EnR peuvent pérmètre l’alliance de l’économie et du confort . (solaire, air extrait, eaux grises, chaleur du bâtiment,…) sont indispensable puisque les besoins sont de l’ordre de 20 à 25 kW/m².an. Fin 2009, l’Ademe à lancé un appel d’offres Pacte ECS, avec un budget important (plus de 6M€). Conditions actuelles: 20 kWh/m2.an de besoin on arrive à 70 kWhep/m2.an de consommation, compte tenu des pertes de distribution, de stockage et de la conversion en énergie primaire. En résidentiel, les solutions comme le solaire thermique (CESI, CESCI) et les CE thermodynamiques.

17 CONSOMATION Exemple de consommation énergétique d’un bâtiment basse consommation. Consommation en énergie primaire (référence réglementaire) Consommation énergétique* maîtrisable dès la conception Objectif 50 kWh ml / an de SHON

18 Fonctions kWh/m2/an Rapport Chauffage réglé à 19°C 1°C supplémentaire = 7% de consommation en plus (valeur avec une pompe à chaleur aérothermique) 15,60 34% Ventilation double flux haut rendement (95%) By Pass automatique Humidité relative comprise entre 40% et 60% 7,11 15% Production d'eau chaude Température de l'eau comprise entre 55°C et 60°C L (température utile pour limiter les bactéries pathogènes) Possibilité d'apport solaire pour 60% en moyenne 17,37 37% Eclairage Ampoules basse consommation 17 w en moyenne 6,44 14% Refroidissement Apport d'air frais naturel couplé sur la VMC double fux Air frais nocturne ou puits canadien TOTAL 46,52 100%

19 CONSOMATION Consommation énergétique non maîtrisable à la conception
kWh P Electroménager Equipement pour la cuisine, la conservation des aliments, l'entretien du linge, le ménage, la toilette. Appareils étiquette énergie classe A, A+ ou A++ si possible Sèche linge à éviter (très gourmand en énergie) 2548 79% Loisirs Equipements pour l'image, le son, les jeux et l'internet Compris consommation en veille 617 19% Entretien et aménagement de l'habitat Equipements pour le bricolage et le jardinage 70 2% Total en énergie finale 3235 100% Coefficient pour l'électricité x 2,58 Total en énergie primaire en kWh (3235 x 2,58) 8346 TOTAL en kWhlmzlan (8346/145 ml de shon) 57,55