Thermodynamique sur air ambiant

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Votre étude thermique

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Liens utiles 

Exemple de préparateur sur air ambiant :

Calypso – Atlantic

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Production d’eau chaude thermodynamique sur air ambiant

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Un chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant prélève les calories contenues dans l’air ambiant d’un local non chauffé. Dans une maison individuelle ce local peut être :

  • Un garage : récupération des calories gratuites libérées des appareils électroménagers en fonctionnement.
  • Une buanderie : Déshumidification de la pièce et récupération des calories perdues des lave‐linge et sèche-linge.
  • Une Pièce semi‐enterrée : Récupération des calories gratuites libérées par le sol et les parois du sous‐sol.

Ce local doit avoir à minima les caractéristiques suivantes

  • un volume > 20m3.
  • La hauteur sous plafond > 2,15m

L’intérêt de ce type de préparation d’eau chaude sanitaire, avec chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant, est qu’il offre de très bonnes performances énergétiques sur la production d’eau chaude sanitaire.

Il existe différentes façons de mettre en œuvre la production d’eau chaude sanitaire sur air ambiant en fonction de la position du ballon de stockage et du raccordement des gaines aérauliques.
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ECS Ambiant - Prise et rejet raccordés au local non chauffé - ballon ecs en local non chauffé

Principe de raccordement aéraulique
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Prise et rejet dans l’air ambiant du local non chauffé

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Dans ce cas le ballon de stockage d’eau chaude sanitaire est positionné dans le local non chauffé, il refroidit et déshumidifie l’air du local de façon importante pendant son fonctionnement.

Il est alors important d’être vigilent sur les points suivants :

  • Eloigner le chauffe-eau des pièces sensibles (chambre, salon) pour minimiser le risque de gènes acoustiques ;
  • Installer le chauffe-eau sur plots antivibratiles ou dalle antivibratile pour limiter la propagation des bruits solidiens dans l’habitation ;
  • Dégagement autour des orifices de prise d’air et de rejet d’air pour minimiser le risque de recirculation (hauteur sous plafond, distance par rapport aux parois verticales) ;
  • Isolation thermique suffisante de la paroi en contact avec le local non chauffé où est placé le chauffe-eau thermodynamique, afin de limiter les déperditions de l’ambiance chauffée

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Encombrement ECS ambiant

Encombrement à respecter pour la mise en oeuvre
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Mise en œuvre en configuration non gainé avec prise et rejet dans l’air ambiant du local non chauffé

  • Respecter les espacements minimum indiqués pour éviter une recirculation de l’air.
  • Respecter un espace de 500 mm en face de l’équipement, afin de laisser le chauffe‐eau accessible pour son entretien périodique.

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ECS Ambiant - Prise et rejet raccordés vers un local non chauffé

Principe de raccordement aéraulique
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Prise et rejet dans l’air raccordés vers un local non chauffé

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Dans cette configuration le ballon de stockage d’eau chaude sanitaire est positionné hors du le local non chauffé. Il est considéré positionné en volume chauffé ce qui améliore ses performances énergétiques du fait que le ballon d’eau chaude perdra moins de chaleur avec l’air chauffé du logement.

Dans cette disposition il est important d’être vigilent sur les points suivants :

  • Minimiser les longueurs de raccordement aéraulique et le respect des longueurs maximales spécifiées par le fabricant;
  • Éloigner le chauffe-eau des pièces sensibles (chambre, salon) pour minimiser le risque de gènes acoustiques ;
  • Installer le chauffe-eau sur plots antivibratiles ou dalle antivibratile pour limiter la propagation des bruits solidiens dans l’habitation ;
  • Dégagement autour des orifices de prise d’air et de rejet d’air pour minimiser le risque de recirculation (hauteur sous plafond, distance par rapport aux parois verticales) ;
  • Isolation thermique suffisante de la paroi en contact avec le local non chauffé où est placé le chauffe-eau thermodynamique, afin de limiter les déperditions de l’ambiance chauffé

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Raccordement des gaine aérauliques dans le garage

raccordement des gaines aérauliques
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Il est également important de respecter certains principes de mise en oeuvre sur le raccordement des gaines aérauliques donnant dans le local non chauffé :

  • cas n°1 : les ailettes des grilles sont orientées dans  le même sens et l’espacement entre les grilles doit être à minima de 50cm
  • cas n°2 : les ailettes des grilles sont orientées de coté opposé de façon à ce que les flux d’air soient également opposés , l’espacement des grilles doit être alors de 30cm

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ECS Ambiant - Prise raccordés au local non chauffé - rejet exterieur

Principe de raccordement aéraulique
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Prise d’air raccordée vers un local non chauffé et rejet gainé vers l’extérieur

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Dans ce cas de figure, le rejet est raccordé vers l’extérieur par un conduit aéraulique. La prise d’air est libre ou raccordée vers un environnement différent du local dans lequel se trouve le préparateur d’eau chaude. Cela permet d’éviter le désagrément que pourraient avoir les rejets de l’air frais issus du préparateur vers le local non chauffé. Il faut alors prévoir une grille d’entrée d’air neuf dans le local non chauffé pour compenser le débit d’air extrait vers l’extérieur par le préparateur d’eau chaude sanitaire.

Avec un positionnement du ballon en volume chauffé cette solution est la plus performante de toute les configurations étudiées ci-dessus..
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Liens utiles

1 – Robinet d’arrêt

2 – Réducteur de pression

3 – Clapet de retenu / Clapet anti-retour

4 – Raccord de manomètre   +  Manomètre

5 – Soupape de sécurité / Disconnecteur hydraulique

6 – Robinet de vidange

7 – Dégazeur / Purgeur
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Plomberie sanitaire

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Raccordement hydraulique du préparateur d’eau chaude

Raccordement hydraulique du préparateur d'eau chaude

Réducteur de pression : l’installation d’un réducteur de pression est à prévoir si la pression au point de puisage dépasse le 4 bar. Cela évitera d’avoir des débits inutilement élevés (l’utilisateur fera donc une économie sur sa consommation d’eau) et permettra d’augmenter le confort et la pérennité de l’installation. Il y a par exemple 40% d’économie d’eau entre une réseau à 6 bar et un réseau à 3 bar si l’installation n’est pas équipée de robinet avec régulateur de débit.

Le régulateur de pression doit être mis en œuvre en amont de l’installation et réguler à la fois la pression sur l’eau chaude mais aussi sur l’eau froide.

Soupape de sécurité / Disconnecteur hydraulique : avec la montée en température de l’eau contenue dans le ballon la pression peut elle aussi augmenter. Cette pression doit être limitée à la pression maximale admise par la cuve. La soupape de sécurité le plus souvent réglée à 7 bar va laisser s’échapper de l’eau du ballon pour en réduire la pression en cas de besoin. Elle doit être raccordée à un réseau d’évacuation.

Robinet d’arrêt : Il est important de pouvoir isoler l’installation afin de pouvoir y réaliser des opérations de maintenance. Egalement en cas de fuite il est important de pouvoir couper l’alimentation en eau.

Pour les régions où l’eau est très calcaire (Th>20°f), il est recommandé de traiter celle‐ci avec un adoucisseur,

la dureté de l’eau doit rester supérieure à 15°f.
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Raccordement électrique

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Le raccordement électrique d’un chauffe-eau thermodynamique est un peu différent de celui d’un chauffe-eau à accumulation traditionnel. En effet, le chauffe-eau thermodynamique doit être alimenté en permanence.

Raccordement en simple tarif :

Protection par un dispositif différentiel 30mA, un disjoncteur divisionnaire 16A, avec un circuit en 1,5 ou 2,5mm² (phase, neutre et terre), selon les préconisations du fabricant. Dans ce cas, les conducteurs du raccordement du double tarif sont laissés en attente.

Avec double tarif heures creuses / heures pleines :

Si vous disposez d’un double tarif, deux alimentations doivent être raccordées au chauffe-eau. Une permanente, comme indiqué précédemment et une alimentation en 1,5mm² (phase et neutre avec la phase commandée par les heures creuses) pour la commande heure creuse. Cette ligne est protégée par un disjoncteur divisionnaire de 2A.

Selon les fabricants, plusieurs solutions pour cette ligne heures creuses sont préconisées. Soit vous utilisez directement le contact heures creuses du compteur électronique, soit vous utilisez un système de contacteur jour/nuit.

Pour l’existant, il est également possible d’utiliser un interrupteur horaire programmé sur les plages heures creuses afin de simuler le contact. On place alors les modules dans un tableau divisionnaire.
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