Mai 2011
Rapport
d’activité de la CT
Les parties A) génération et B) isolation peuvent être dissociées l’une
de l’autre.
En d’autre terme rien n’oblige le syndicat des copropriétaires d’entreprendre des travaux d’isolation.
La nouvelle chaufferie projetée devra en effet être capable d’envoyer
une puissance de chauffe sensiblement équivalente à l’ancienne ce qui signifie
que notre confort ne sera pas diminué.
La partie A) GENERATION concerne la production d’un kWh rendu dans nos
appartements moins onéreux
qu’actuellement et est intéressante autant sur le court que sur le moyen
terme
La partie B) ISOLATION concerne une moindre consommation de l’énergie
payante qui peut être :
- Le gaz seul si l’on ne retient pas l’option ENR)
- Le gaz + l’électricité si on la retient
Elle présente l’avantage d’éviter les surchauffes et les surconsommations qui en résultent.
Pour assurer leur confort, ceux qui sont aux extrémités des L de notre
bâtiment pourraient en effet considérer être en droit d’exiger une température
trop élevée pour ceux qui sont plus proche de la génération.
A) Génération - nouvelle chaufferie
Introduction
L'énergie la moins chère étant celle que l'on ne consomme pas, la solution
consistant à estimer la nouvelle chaufferie sans améliorer l'isolation ne
semble pas à priori très logique. Elle peut pourtant se justifier dans l’ancien
par le coût élevé de l'isolation au regard des économies d'énergie réalisées.
Devoir investir 2 € par kWh économisé annuellement avec un prix de revient de
l'énergie primaire à 0,1 €/kWh entraîne un temps de retour économique de 20
ans. Le syndicat des copropriétaires peut juger à juste titre qu’un tel retour
économique est trop long. Il peut aussi considérer la lourdeur des décisions
inhérentes à la copropriété et le retard pris par le législateur dans
l'élaboration des textes permettant de faciliter la prise de décision. De plus,
le risque que les aides fiscales ne soient moindres par le fait que l’on
n’associe pas l'isolation à la modernisation de la chaufferie (bouquet de
travaux) est compensé par l'amélioration du rendement chaudière qui peut
passer à 95% voire plus avec une chaudière à condensation et surtout par la
génération d’ENR.
Choix fluide
Le gaz en remplacement du fioul avec éventuellement l’adjonction de l’électricité pour l’option ENR compte tenu de ses avantages
1) Maîtrise
Le syndicat des copropriétaires se porte en Maître d’ouvrage
La société Secotherm se porte en Maître d’œuvre.
Elle s’appuie sur
l’expérience de l’entreprise principale retenue pour l’assemblage, le
tuyautage, la mise en place et la mise en route des équipements (Société IDEX
ou similaire)
Option ENR
L’extension éventuelle de la chaudière ci-dessus
avec une PAC à absorption ne faisant appel qu’à un type de fluide (le gaz)
n’est pas adoptée par la CT.
Une autre raison de cette orientation : Les
PAC à compression air eau en relève
conduisent à des retours économiques sensiblement améliorés par rapport à la
PAC à absorption en raison d’un meilleur COP .
- PAC compression COP réel de 5 à 4 avec l’eau
- PAC compression COP réel de 4 à 3 avec l’air
- PAC absorption COP réel de 2 à 1,5 avec l’air
Notre intérêt est aussi de nous orienter vers la PAC
à compression qui présente l’avantage de diversifier les fluides en nous
rendant solidaire de l’EDF, l'énergie apportée au système en mode ENR
étant l’électricité et non plus le GAZ et le transformateur EDF étant sur notre
terrain.
Secotherm doit se sentir libre de prendre contact avec des sociétés telles que Daikin ou CIAT, sociétés qui pourraient être pressenti dans
le cadre de l’option ENR air.
Type de chaudière
Dans l'immédiat, deux fournisseurs de chaudières Buderus
ou De Dietrich semble intéressantes dans la mesure ou
elles peuvent moduler à volonté ou presque la puissance de sortie en évitant le
fonctionnement en tout ou rien. Les chaudières De Dietrich peuvent
moduler la puissance de 20 à 100% (air pulsée par variateur de vitesse) ce qui
est favorable pour le rendement..
De plus les chaudières De Dietrich comme probablement les Budérus ( leader sur le marché de la condensation) acceptent des températures de retour très basses ce qui est favorable à la condensation (Gain supplémentaire sur le rendement). Deux chaudières De Dietrich à condensation de 350kW fonctionnent en cascade assureraient une puissance thermique sensiblement supérieur à l'équipement actuel bien que leur puissance nominal soit plus faible. La régulation Diematic M3 pourrait être remplacée par un ou deux automates programmables (solution recommandée par Secotherm) en cas de non compatibilité avec l’option ENR du type compression. Ceci peut laisser sous-entendre que si la régulation Diematic M3 est incompatible, la responsabilité de la régulation est laissée à Secotherm en liaison avec l’installateur.
Secotherm choisira le type de chaudière en accord avec la CT et notre syndic
Nota La solution
proposée par De Dietrich avec deux chaudières assemblées l’une à l’autre
pourrait poser PB puisque la mise en route impose un fonctionnement temporaire
avec une seule chaudière lors du passage du fioul au gaz. Ceci pour ne pas
interrompre l'ECS lors de la modernisation. Le fonctionnement pourrait se faire
tout d’abord avec la chaudière fioul la plus proche de l’entrée en laissant le
(très) vieux circuit ECS actuel en place puis ensuite avec la deuxième
chaudière gaz après mise en place de celle-ci (temps de coupure ECS à confirmer
par Secotherm)
Bien que la société De Dietrich soit capable de
jouer le rôle de Maître d’œuvre en se chargeant de la régulation globale du
système c’est Secotherm qui prendra la responsabilité
de la régulation en liaison avec l’installateur et qui fera cohabiter les deux
techniques GAZ et ENR si cette dernière option est retenue.
La société Secotherm nous
tiendra informé si elle a suffisamment d’expérience pour prendre cette
responsabilité
Régulation(s)
Projet
schéma de régulation
|
Régulation primaire
amont - La
température dans le corps de chauffe des chaudières varie avec la température
extérieure dans le cas de la combustion. - La
température amont dans le condenseur reste constante la réaction exothermique
de condensation de la PAC à compresseur s’effectuant à température constante |
|
||||
|
Régulation
secondaire - Variation
de la température vers les radiateurs assurée par un bouclage température
utilisant la même valve 3 voies et le même capteur pour les deux modes avec
deux chaînes de retour d’asservissement distinctes. La
solution ci-dessus permettrait de réutiliser les groupes moto pompe
centrifuge Salmson existants |
|||||
|
La
régulation en température des boucles internes devra tenir compte de la
constante de temps thermique de l’immeuble très élevé (environ 90heures) et
de celle nettement plus faible (s’évaluant en minutes) constitué par le
volume d’eau chaude dans les tuyauteries de chauffage et les radiateurs. Le
temps de réponse des deux valves 3 voies assurant la régulation de
température sur les deux boucles devront avoir un temps de réponse adapté aux
deux modes de marche avec ou sans option ENR |
|||||
|
Température extérieure Te °C |
∆q= Te – Ti en °C avec Ti = 20°C |
Puissance P |
Température radiateurs Tr °C |
∆q = Tr -20°C |
|
|
-10 |
30 |
P maxi |
70 |
50 |
|
|
+ 5 |
15 |
½ maxi |
45 |
25 |
|
|
+14 |
6 |
20% maxi* |
30 |
10 |
|
|
+20 |
0 |
nulle |
20 |
0 |
|
1) La puissance perdue par le bâti est proportionnelle à Te-Ti
2) ENR : La puissance est proportionnelle au débit massique Qf (kg/s) du fluide caloporteur. La puissance est aussi proportionnelle au débit d’eau dans le primaire de l’échangeur à plaque du condenseur ainsi qu’à la chute de température Dθ e de l'eau dans le primaire de cet échangeur D θ e = Te – Ts,
On a P = ef Qf = ce Qe Dθ e Avec ef = « chaleur latente (massique) de transformation » appelée aussi l'enthalpie exprimé en kJ/kg du fluide caloporteur
Les températures radiateurs sont à confirmer par mesures (voir point 13)
*Plage de puissance des chaudières De Dietrich
La CT propose deux régulations distinctes selon que la chaufferie fonction en mode combustion ou PAC à compresseur.
La
Figure 2 ci-dessus permet de comprendre que
la puissance thermique développée au condenseur de la PAC à compression air-eau
pour une commutation à 5°C entre le gaz et l’option ENR doit être voisine de P maxi/2 (voir figure 6 page ) .
Désembouage
Suite
à nos difficultés avec TFN Secotherm doit se sentir
libre de décider d’abandonner éventuellement ce fournisseur. Particulièrement
si cet abandon rendait notre opération de désembouage
plus compatible avec les recommandations Thermonett
ou Solutech. La CT recommande la pose permanente d’un
filtre et d'une barre magnétique sur le circuit de retour. Il faut rappeler le
retard d’un an sur ce poste indispensable pour assurer une bonne marche de la
nouvelle chaufferie
Equilibrage
Secotherm
de mémoire recommande de ne pas prévoir ce poste (à discuter avec eux)
La CT donne son
accord pour que le circuit actuel (pompe centrifuge Salmson
avec gicleur en pied de radiateurs) soit conservée en l’état que la chaufferie
fonctionne en mode combustion ou en mode optionnel ENR. Il est conscient qu’un
bon équilibrage impose une bonne compréhension du circuit formé par ces pompes
et les gicleurs en pied de radiateurs (voir figure 3 ci-après)
Si besoin est la CT
n’exclus toutefois pas la possibilité de remplacer ces GMP Salmson
si ces groupes s’avèrent trop énergivore
Ballon
tampon
A part le vase d’expansion à compresseur en chaufferie le circuit actuel ne comprend pas de ballon tampon. Le nouveau circuit pourrait également ne pas nécessiter de ballon tampon.(ni sur le circuit chauffage ni sur le circuit ECS) Une étude complémentaire pourrait toutefois être réalisée par Secotherm en complément de notre première note technique (voir ci-après)
9) Production eau chaude ECS
Vu
les signes extérieurs avant-coureur d’une catastrophe annoncée et l’état
d’encrassement
probable très important de l’échangeur tubulaire produisant l’ECS actuellement,
la CT demande que soit approvisionné sans tarder un échangeur à plaque de
remplacement (cet approvisionnement a d’ailleurs été voté lors d’une dernière
AG).
Le
coût anormalement élevé de l’eau chaude sanitaire (5 à 8 fois le prix de
l’eau froide selon les conditions de fonctionnement) s’explique
probablement en bonne partie du fait du mauvais échange thermique provoqué par
l’entartrage avancé de l’échangeur actuel.
Dimensionnement
Il sera fait dans une
double optique :
1.
Ne pas assurer de
discontinuité dans l’approvisionnement ECS
actuel en cas d’incident en raison des délais de livraison.
Le nouvel échangeur devra avoir une capacité d’échange thermique comparable à
l’échangeur actuel qui est capable d’assurer le besoin en instantané et sans
ballon avec une seule chaudière. Ceci est d’ailleurs corroboré par l’expérience
et une note de calcul) voir lien
http://www.rivieres.info/riv+ener/complements/echangeur-plaques.htm
2.
Récupération de
l’échangeur dans le cadre de la nouvelle chaufferie.
Bien que les nouvelles chaudières soient capables d’envoyer sur l’utilisation
une puissance comparable aux anciennes, la CT recommande de prévoir un petit
ballon tampon d’une capacité à définir et avoisinant le m3 de telle sorte que
le besoin soit assuré avec une puissance moitié soit environ 150 kW compatible
avec l’option ENR (voir figure 2 page précédente). Quelques plaques seraient
rajoutées ou supprimées à l’échangeur si le dimensionnement effectué par calcul
s’avèrait insuffisamment précis
A charge pour Secotherm de choisir en liaison avec l’installateur entre les deux circuits proposés par De Dietrich ou un autre constructeur de chaudière celui qui lui semble le mieux adapté à notre cas particulier
10) Implantation chaufferie tuyautage
Option ENR incluse ou non au départ, le circuit comprendra la fourniture des départs bouchonnés permettant d’installer simplement les électrovalves 2 voies repère 131 et 132 permettant d’assurer une commutation automatique de la combustion vers ENR et inversement (voir schéma hydraulique Figure 11)
11) BE Secotherm
La CT technique
souhaite que cette société s’occupe, au titre du marché qui leur a été passé,
de l’établissement des plans d’implantation et de tuyautage
Il est demandé à
notre syndic de communiquer à Secotherm toutes les
informations utiles leur permettant de parfaire leur étude. Entre
autres :
- Les consommations de FOD hors période de chauffe des deux dernières années à partir des relevés comptables non encore communiqué le 1er juin 20011 (voir anciens relevés)
- La référence et les caractéristiques débit-pression des pompes centrifuges Salmson assurant la circulation dans le circuit chauffage
Secotherm
a évoqué un cycle de nuit basse température pour le circuit de bouclage ECS
avec réinjection d’une petite pointe haute température en fin de nuit pour
satisfaire les exigences sanitaires en terme de légionellose comme l’a proposé
Mr Mallinjoud. Cette proposition pourrait être
retenue par le CS dans le cadre de la réduction des consommations sur le
circuit ECS
12) Mesures, courbe de chauffe
La proposition de Secotherm
de travailler avec une imprécision de 5°C sur la température n’est pas
acceptable. Plutôt que de se focaliser sur la courbe de chauffe (voir figure
ci-dessous) trop souvent modifiée par Melle Guguen
afin de savoir si elle doit être relevée de quelques °C ou non, il pourrait
être utile de relever simultanément les températures suivantes en hiver
lorsqu’il fait froid pour deux points de mesure (disons environ 0 et 10°C extérieure) :
o - Températures vraies* extérieures sur deux façades (disons nord et sud) sans soleil
o - Températures vraies* de départ chauffage (en amont sur la tuyauterie en sortie de chaudière et après la valve 3 voies du circuit de chauffage) ainsi que sur le retour radiateurs (en chaufferie) Ces mesures sont indispensables pour affiner le besoin en température et dimensionner correctement l’option ENR.
Ces mesures sont à
effectuer avant mise en place de la nouvelle chaufferie
* Par thermomètre
(contacts ?) étalonnées précision à
confirmer (+/- 0,5°C ? par Cofrac)
La commission
technique propose que ce travail soit confié à Secotherm
pour parfaire le dimensionnement de notre future chaufferie
13) Prises d’information
Le CS propose la mise
en place de deux prises d’information température situés dans la partie haute
des parties communes située aux deux extrémités des deux L de notre immeuble avec une seule consigne situé en chaufferie et
réglée par le prestataire entretien chaufferie en fonction de la demande de
l’AG
La CT pourrait
proposer que les sommes initialement affectées à l’équilibrage soient utilisées
pour améliorer l’isolation des tuyauteries. Elle suggère par exemple de
corriger l’erreur dans l’isolation commune EF/ EC et tuyauteries ECS horizontales
hors bâti
15) Planning
Le
CS propose le timing suivant :
Réaliser
maintenant du désembouage après la période de
chauffe.
Mise
en place de la nouvelle chaufferie GAZ pendant l’été 2012
Mise
en place du complément ENR 2) air + eau pendant
l’été 2013 (raisons de ce décalage
d'un an)
La mise en place du complément isolation à minima si retenue ce qui semble peu probable vu la lourdeur.
Il
est proposé au syndicat des copropriétaires le timing suivant pour les travaux
en chaufferie qui comprendraient selon un comparatif de travaux IDEX (prix
à confirmer)
|
Année |
Désignation des travaux |
Prix € HT à confirmer |
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2011 |
Etudes schéma hydraulique et plan d’implantation (fournis
par Secotherm) |
|
|
2011 |
Désembouage |
|
|
2011 |
Mesure températures |
|
|
2012 |
Dépose 1ère chaudière Chappée |
|
|
2012 |
Maçonnerie |
|
|
2012 |
Alimentation gaz (GDF parfois en retard) |
14 000 ? |
|
2012 |
Mise en place du dispositif de ventilation forcée (gaine
pompier) |
|
|
2012
début été |
Mise en place 1ère chaudière à condensation |
20 000 ? |
|
2012 |
Raccordement hydraulique chaudière |
33 000 ? |
|
2012 |
Raccordement pompes
circulation Salmson
et mise en place electrovalve |
|
|
2012 |
Raccordements hydrauliques |
|
|
2012 |
Electricité |
8 500 ? |
|
2012 |
Calorifugeage et mise en eau |
4 000 |
|
2012 |
Fumisterie par Poujoulat
(tubage inox) |
12 000 ? |
|
2012 |
Conformité sécurité (porte d’accès) |
4 000 |
|
2012 |
Flocage chaufferie |
9 000 ? |
|
2012 fin
été |
Mise en place 2ème chaudière à condensation |
30 000 |
|
2012 |
Cuve FOD vidange nettoyage |
3 700 |
|
2012 |
Cuve FOD remplissage tout venant |
2 800 |
|
2012 |
Budget total global des travaux en avec 2 chaudières Dedietrich à condensation |
120 000
à 147 000 € HT selon solution choisie en 13) |
|
2014 |
Mise en place option ENR |
Cout option ENR environ 120 000 € HT* |
Le poste tuyauterie n'est pas inclus dans le tableau ci-dessus (Secotherm devra nous communiquer les plans)
Economie sur travaux : La CT ne
pouvant prendre la maîtrise d’ouvrage propose un paiement étalé sur 10
ans (remboursement part P3 égale à mensualités constantes 14 700
€/an HT)
Durée du chantier environ 1 mois ½ + imprévus (à
éviter si possible, Gaz de France a parfois du retard)
La diminution de la consommation de gaz avec l’option ENR (PAC air) serait voisine de 50% (22 500 €/an)
Points complémentaires importants
concernant la génération
G1 Tubage (évacuation des gaz brûlés)
Le passage au gaz impose le tubage des cheminées
actuelles en tuyauterie inox diamètre 300 mm (pression sur les fumées 120
Pascal) La fumisterie est à assurer en inox.
Par Poujoulat (société sérieuse) si nous traitons
avec De Dietrich pour les chaudières
Le diamètre voisin de 300 mm devra être confirmé
par Secotherm en liaison avec l’installateur
G2
Condensats
Le condensat (environ
1 litre de condensat par m3 de gaz naturel selon De Dietrich)
De Dietrich annonce un pH n'excédant pas 8,5
pour éviter d'attaquer les corps de fonderie en aluminium au silicium et
aussi pour assurer un rejet dans les eaux usées avec un pH supérieur à 6, 5
limite inférieure de la réglementation. C’est De Dietrich si nous le retenons
comme fournisseur pour les chaudières qui assure la fourniture du bac de
traitement des condensats. L’évacuation en tuyauterie PVC du condensat se fait
vers les eaux usées ou vers le réseau bas avec la pompe de relevage
G3 Marche des chaudières
Les deux chaudières
marchent en cascade. La deuxième chaudière se met en marche lorsque la première
atteint 30 % de sa puissance nominale.
Le rendement global
est ainsi amélioré selon De Dietrich
G4 Variateurs de vitesse
Comme vu
précédemment, le CS pourrait recommander de conserver le dispositif de pompage Salmson actuel plutôt que de prévoir un dispositif selon
photo 4) ci apès. Ce point est à discuter avec Secotherm.
Un variateur de vitesse
sur le débit d'air assurant la combustion
(photo 3) est fourni par De Dietrich
G5 Régulation
Lors de la première
réunion avec DeDietrich le principe de la régulation
n'ayant été abordé que très succinctement faute de temps. Secotherm en liaison
avec l’installateur devra prendre la responsabilité de la régulation. Rien ne
dit que la régulation Diematic M3 soit
compatible avec l’option ENR par PAC à compresseur. Dans ce cas, les deux
armoires de contrôle, adaptées à la marche en cascade des deux chaudières et
disposées à la partie supérieure des chaudières (voir photo 1.) pourraient être
remise en cause au bénéfice d’un (ou de deux) automate(s) programmable(s) à
charge Secotherm de nous proposer une armoire de
régulation répondant à la fonction.
Au niveau des boucles
de régulation le dispositif pourrait éventuellement comprendre :
- Les deux boucles de régulation internes avec capteurs de température et valves 3 voies sur chacun des deux circuits constituant le chauffage et la fourniture de l'eau sanitaire en mode combustion.
La température variable étant réglée par les valves 3 voies que l’on soit en mode GAZ ou PAC- Probablement une boucle de régulation externe éventuelle agissant sur ?
(Les moteurs d'entraînement actuels des pompes Salmson sont probablement des moteurs asynchrones standards
non conçus pour assurer une variation de vitesse.
La référence et les caractéristiques (autant
électrique qu’hydromécanique) de ce sous-ensemble pompe-moteur devront être
communiquées par Secotherm à l’installateur. Débit à
vide et hauteur manométrique maxi (Voir figure ci-dessous, pour mémoire une
commande a été passée dernièrement suite à rupture)
Figure
3
Quant au GMP vu chez De Dietrich
(voir figure 4) il n’est pas de leur fourniture et il ne semble pas adapté à
notre fonction
G6 Ballon d’expansion et ballon tampon