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Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Bonjour,

Je ne cesse d'apprendre des choses mais j'ai encore beaucoup de questions si vous êtes patient !

Déjà merci pour votre schéma qui clarifie bien le concept de ∆T et notamment le fait que pour le ∆T du circuit départ et retour, la température souhaitée en intérieur n'entre pas en ligne de compte contrairement au ∆T des radiateurs.

Plus je me documente sur la question du dimensionnement d'un circuit de chauffage, plus je me rends compte que toutes sortes de calculs supplémentaires peuvent entrer en ligne de compte, sans savoir ce qui est vraiment utile. Par exemple, la Vitesse "silencieuse" (formule de Croquelois) dont je n'avais pas entendu parler et qui permettrait de privilégier une vitesse de circulation optimale dans les tuyaux de ce que j'en comprends (limitation des nuisances acoustiques et des pertes de charges).

Ceci étant, impossible de trouver de la documentation sur mon circulateur externe, je n'ai aucune idée des débit de référence pour les 3 vitesses du mode variable (adapté aux émetteurs de type radiateur). Mais je vais laisser ça de côté pour le moment car la priorité, c'est surtout le calcul des déperditions.

Aujourd'hui, je connais les épaisseurs d'isolants que je souhaite mettre sur les surfaces déperditives de la maison (rampants + murs intérieurs) mais je ne suis pas certain de la valeur que je cherche à obtenir à la fin pour dimensionner mon chauffage en conséquence.

J'ai utilisé le logiciel de diagnostic Liciel qui permet d'accéder à toutes les fonctionnalités du DPE en version évaluation (sans possibilité de sauvegarder les données évidemment). Il faut juste ne pas fermer le logiciel du tout pour avoir le temps d'entrer les données dans la moulinette. Je ne sais pas ce que ça vaut mais j'obtiens un indicateur "Bonne" pour la performance de l'isolation avec une valeur de 0.5 W/m² .K.

Je crois comprendre que ce coefficient est le Ubat et il représente la déperdition globale de chaleur des parois de la maison. OK mais comment exploiter cette donnée pour mon calcul de puissance de chauffage ?

Par ailleurs, en appliquant la formule très simpliste de l'évaluation des besoins de chauffage sur la base de 40 W/m3, j'obtiens une valeur de (RDC + étage cumulé)  la puissance moyenne toutes régions confondues de France.

Enfin, le site Elyotherm propose également un module d'estimation de puissance de chauffage qui semble assez détaillé mais j'obtiens une valeur de moitié inférieure à la précédente.

Bref, en considérant aussi le Ubat que je ne sais pas exploiter pour l'instant, j'ai 3 pistes potentielles sur lesquelles me baser mais qui aboutissent à des valeurs différentes et je ne sais pas sur laquelle me baser... Ubat me semble être plus pointu ?

Sur la base de vos éclairages, je vais concocter un tableur Excel automatisé me permettant d'intégrer tous les éléments cités plus haut, à l'exception du Ubat pour lequel j'aurais besoin d'être orienté.

Merci de l'attention portée à mes questions et bonne journée !

12 Dernière modification par 45Jose (24-02-2023 13:43:55)

Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Bonjour

La manière simpliste de 40w/m3 est souvent la plus utilisée, bien que 40w soit la valeur qui correspond à 100w/m2 du surface au sol avec une hauteur de plafond de 2.5m.
Ces valeurs sont bien trop élevées maintenant , avec une bonne isolation on peut partir sur des bases de la moitié au minimum.
Bon si vous avez du temps et de la patience avec un tableur vous pouvez calculer bien plus précisément les besoins de chaleur.
Il faut faire pièce par pièce et paroi par paroi.
exemple pour une pièce en rez de chaussée: surface du plancher, surface des murs extérieurs, surface du plafond ( si au dessus ce n'est pas chauffé)et surface des fenêtres.
ensuite chaque surface est multipliée par le coef U correspondant à la paroi concernée et multiplié par le delta de température de chaleur entre l'intérieure et l'extérieure de la paroi.
exemple: pour un mur de 25m2 avec un coef U 0.75 w/m2 k, pour 27°c (temp ext -7°c, temp int 20°c)
25 x 0.75 x 27 = 506.25 watts
voilà il faut ainsi  faire toutes les parois qui ont une différence de température entre les deux faces et le total donnera le besoin de chaleur pour l'ensemble de la maison pour une temp ext de -7°c et de 20°c int
Nota: au total calculé, il est conseillé d'ajouter entre 10% et 20% pour la puissance de la chaudière ou PAC
nota: le coef est  donné en K ou en C , c'est la même chose


voici un lien pour calculer le coef U par rapport à la résistance de l'isolation appliquée
https://bati-energie.be/fr-be/calculer/valeur-u-isolation#:~:text=La%20valeur%20U%20indique%20la,%2F%20%C3%A9paisseur%20de%20l'isolation.

voici la doc de la pompe
https://sanitaire-et-chauffage.com/fich … 107770.pdf

ci joint aussi quelques info en plus, attention il y a une feuille polycopie qui date de mon BEP de 1977, c'est collector !! le coef K est l'ancienne désignation de U maintenant
bon courage alors

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JR

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Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Bonjour Jose,

Visiblement, le site était HS ces derniers jours, j'avais un problème de "jeton expiré" pour me connecter et n'ai pu vous répondre. Merci pour les extraits de votre BEP collector, comme quoi, la théorie reste la même !

Concernant les modes de calcul, j'ignorais que la valeur de 40W/m3 était basée sur ces chiffres (100W/m², 2,5 HSP) mais elle me semble effectivement très grossière pour estimer les besoins de chauffage. Suivant vos recommandations, je suis parti de zéro et j'ai fait un fichier Excel tout neuf avec tout d'abord une feuille recensant la conductivité, la résistance et la déperdition de chaque matériau constituant ma maison et ses futurs matériaux après rénovation. Certaines données sont assez précises (composition des murs ou plafond) tandis que d'autres sont plus à la louche (sol carrelé sur terre plein, parquet sur lambourdes comblées au sable...). Je n'ai pas vraiment idée de l'épaisseur de la dalle/chape béton, de ce qu'il y a encore en dessous, en quelles quantités... Je suis donc parti sur des estimations en tentant de collecter des données thermiques sur différentes sources.

Les déperditions des murs et plafond sont basés sur le delta T de l'air tandis que le sol a un delta T température du sol (donc moins impactant car base de 12°C).

J'ai également renseigné au mieux les coefficients pour l'ensemble des huisseries de la maison (futures + certaines actuelles que nous allons conserver). Reste les ponts thermiques que je n'ai pas vraiment pris en compte car trop complexes à appréhender par rapport à tous les endroits où il pourrait y en avoir. J'ai néanmoins tenté de pondérer chaque paroi déperditive au regard du volume sur lequel elle donne (air extérieur, sol, bâtiment mitoyen chauffé, non chauffé...) et en attribuant des coefficients à mon appréciation (voir PJ 1)

Comme vous pouvez le voir, les valeurs que j'obtiens au global ne me semblent pas aberrantes compte-tenu de l'isolation prévue sur les différents types de parois déperditives. En ajoutant à la valeur totale +20% comme vous le suggériez (anticipation de la surpuissance PAC en cas de grand froid ?), j'obtiens une valeur aux alentours des 8000 W, ce qui rejoint la simulation Elyotherm qui exploitait les mêmes valeurs de température extérieure.

Partant de ces éléments qui me semblent plus fiables (voir PJ 2), je dois désormais répartir mon total en besoin de chauffe dans les différents radiateurs de la maison je présume ?

Nota : pour le circulateur, j'avais bien trouvé la documentation que vous référencez en lien mais il ne s'agit pas exactement du modèle que j'ai. Après, il semble que ce soit les mêmes caractéristiques avec simplement une commande de réglage différente. On peut donc considérer le débit de 2.5 comme étant le même pour ma pompe. Cela dit, le document ne précise pas l'unité... m3/h ? l/min ?

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Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

bonjour,

c'est la bonne démarche, le plus difficile c'est de trouver sur internet le bon coef R ou U
dans le 1er tableau les 813 w c'est bien pour un coef U de 0.873 et de 0.265 pour les 99w ?
pour un bilan thermique correct c'est largement assez comme calcul, après il faut un logiciel pour affiner mais c'est inutile, c'est juste une maison.
Les 10 ou 20% en plus c'est pour palier en cas de grand froid ( c'est souvent la demande dans le cahier des charges des chantiers)
Dans votre cas la PAC est largement suffisante, elle fait aussi l'ecs?
Ensuite pour calculer les radiateurs il faut faire la même chose, pièce par pièce puisque la configuration de chaque pièce est différente.
Prendre à la louche  les 8 kw divisés par la surface donnerait une valeur erronée, au fait elle est de combien?
Le circulateur donne un débit de 2.5 m3/h et 4m de  hmt, en regardant les courbes on voit que pour une puissance de 8kwavec un débit de 0.69m3/h, on l'a en vitesse 1 avec une perte de charge de 1m de hmt,
En mettant cette pompe en mode auto, elle gère sa vitesse suivant les besoins .
nota: moi aussi je me suis fait avoir avec "jeton expiré" quand on est long à écrire on se retrouve déconnecté, alors avant de cliquer sur " envoyer réponse" je copie tout le texte que j'ai écrit pour le recoller en cas où.

et là ça vient de le faire !!

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JR

15 Dernière modification par TraxXx (02-03-2023 20:51:20)

Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Effectivement, on trouve des coefficients qui vont du simple au double voire triple selon les sites donc pas forcément évident de savoir si c'est fiable. Après, j'ai essayé de recouper les infos de différentes sources pour les matériaux les plus courants et pour ceux qui sont les moins documentés, j'ai fait une sorte de valeur moyenne de tout ce que j'ai pu trouvé.

Dans la même logique, quand je considère la charpente bois, c'est une moyenne selon qu'il y ait un chevron, un liteau ou autre, l'épaisseur n'est forcément pas uniforme sur toute la surface de la toiture. Mais l'approximation me semble inévitable et comme vous dites, ça reste une maison et je pense que c'est déjà assez approfondi.

Pour les coeff U que vous donnez, oui c'est bien ça. La PAC 16kW que nous avons assure également la production d'ECS (ballon de 190 litres). Faut-il évaluer la puissance que cela représente au même titre que le chauffage ?

Je ne suis pas sûr de bien comprendre. De quoi parlez vous quand vous dites "elle est de combien" ? La surface de la maison ? En pièce-jointe, voici un tableau de toutes les surfaces et volumes de l’habitation avec HSP moyennes.

Et quand vous dites que la configuration de chaque pièce est différente, vous voulez dire qu'il faut à nouveau considérer l'exposition, l'isolation, la nature de la pièce etc. pour répartir la puissance globale ? Si tel est le cas, je pense repartir sur la logique du tout début de mes calculs de puissance avec des pondérations (ex : -10% pour pièce exposée sud, +10% pour SDB, -10% pour chambre...)

Concernant la pompe, j'ai reçu de la doc de CEDEO seulement aujourd'hui. Je vais regarder ce qu'il est indiqué mais à ma connaissance, le modèle que j'ai n'a pas de régulation automatique, seulement 3 vitesses pré-paramétrées. Je vais regarder et dire ce qu'il en est.

Nota : J'ai aussi pris le tip de copier/coller car je me suis fait avoir plusieurs fois par la déconnexion. Mais avant-hier, le site ne voulait plus rien savoir, impossible de me connecter pendant au moins une journée !

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16 Dernière modification par 45Jose (03-03-2023 15:58:10)

Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Bonjour

Oui en faisant le rapport de la surface de la maison et les déperditions, on est loin des 40w/m3, comme quoi ça vaut le coup de faire un calcul plus précis.
En faisant aussi la production d'ecs, les 16kw de la PAC seront justifiés, par rapport aux 8kw de besoin en mode chauffage.
La répartition par pièce de la puissance globale ne peut pas se faire simplement par rapport à la surface de chaque pièce, il faut tenir compte de chaque configuration particulière, surface mur ext à -5, ou mitoyen chauffé, surface vitrée, ect..
sans rentrer dans des détails inutiles d'exposition, en appliquant un coef U adapté , chaque pièce a un besoin différent .
par exemple: une pièce de 15 m² peut avoir plus de déperdition qu'une autre de 18m², si elle a plus de surface de paroi froide que celle de 18m² qui a des parois mitoyennes chauffées

JR

17 Dernière modification par TraxXx (10-03-2023 21:25:50)

Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Bonjour,

Vous pensiez peut-être en avoir fini avec moi mais il n'en n'est rien ! wink J'ai donc peaufiné mon tableur en faisant une répartition des besoins de puissance pour chaque surface constituant l'enveloppe de chaque pièce et j'ai mis le résultat en perspective avec l'approche surface au sol (qui répartit simplement la puissance globale de chauffe au prorata des surfaces au sol).

Effectivement, les puissances évoluent en appliquant la nouvelle méthode mais je reste un peu dubitatif sur sa pertinence car il y a beaucoup d'approximation dans les coefficients utilisés et les ponts thermiques ne sont par exemple par pris en compte. J'ai donc appliquée une approche "à la jugeote" en définissant une puissance qui oscille entre la valeur préconisée par la méthode 1 et celle de la méthode 2, selon mon ressenti des besoins de la pièce. J'ai également prévu un coefficient de majoration de 20% (qui peut être changé) suivant les recommandations d'Hervé Silve concernant les pertes caloriques des circuits de radiateurs.

Enfin, d'après les différentes simulations que j'ai pu faire, je reste sur l'idée d'un Delta T de 30 pour mes radiateurs, donc sur une base 55-45 sur le départ/retour et 20°C de consigne intérieure. Des Delta T plus faibles impliquent des valeurs très élevées et je me retrouverais avec des radiateurs à 50 éléments donc bonjour l'emprise et le prix aussi ! J'ai aussi fait en sorte d’affecter les radiateurs existants à des pièces ayant des déperditions proche de leur puissance en Delta 30, ce afin de réutiliser ceux qui existent déjà sans avoir à leur rajouter ou supprimer des éléments.

In fine, je connais désormais la puissance à acheminer dans ma conduite d'alimentation de la partie maison, cela représente 10 300W. Toujours en suivant les calculs d'Hervé Silve, j'ai abouti à la conclusion qu'une telle puissance pouvait être transportée de manière silencieuse avec une tuyauterie de diamètre interne 16mm (multicouche de 20) et suis surpris de cela. Je pensais qu'il fallait au moins du multicouche de 26 (diamètre interne de 20). Cela vous semble t-il possible ?

De toute manière, par précaution et parce que je sais que les pertes de charge seront plus importantes avec du multicouche de 20, je vais donc prendre du 26, ce qui correspond un débit de 0.28 m3/h comme on peut le lire sur l'extrait du tableur. Que penser de cela ? Cette valeur semble t-elle cohérente aussi ?

Pour le circulateur, je joins un extrait des infos que j'ai pu me procurer. Il me reste donc à calculer les pertes de charges une fois mon circuit dessiné et déterminer mes sections de tuyaux pour l'ensemble des circuits... A condition que mes calculs effectués ici ne soient pas complètement faux !

Dernière chose : y a t-il un intérêt à équilibrer les puissances (et les volumes d'eau) pour les circuits distribués depuis la nourrice qui est alimentée par la PAC ou cela n'a aucun intérêt ? En somme, essayer d'avoir une répartition équitable de la puissance desservie sur chaque circuit ?

Merci à vous José !

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Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

bonjour

il y a un problème dans les calculs de débit, pour une puissance de 10300 watts
avec un delta T de 10°c entre départ et retour sur la bouteille ( pas la PAC) ça fait 0.887m3/h
si on prend le tableau du cuivre ça fait un presque un dn 26 int
alors il faut augmenter un peu le delta T pour passer avec un dn 20 int pour 0.66m3/h en calculant
10300/1.16/660 = 13.45°c de delta T
de toutes façon c'est pratiquement impossible d'ajuster au °c près le delta T de l'eau sur le circuit secondaire, on ne peut pas varier la vitesse de la pompe si précisément.
Pour le calcul des pertes de charges c'est pareil, sans logiciel s'est impossible et inutile de tout compter, par exemple un coude à 90° sur le circuit ça équivaut à un ml de perte de charge, il faut aussi ajouter chaque vanne, chaque raccord, ect..
Il faut juste essayer de faire au mieux .

JR

19 Dernière modification par TraxXx (13-03-2023 00:37:38)

Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

Bonjour,

Effectivement, j'ai revérifié la formule de calcul du débit indiquée par Monsieur Silve et j'ai lu trop vite. C'est le bien ∆T départ/retour "général" qu'il faut prendre, et non le ∆T radiateurs. En utilisant la valeur de ∆T 10 visée et non ∆T 30, je tombe sur 0,897 m³/h soit quasiment la valeur que vous dites (d'ailleurs, je ne sais pas d'où vient cette différence de 0.01 entre votre résultat et le mien puisque nous utilisons la même formule mais c'est un détail)

En revanche, vous dites "avec un delta T de 10°c entre départ et retour sur la bouteille (pas la PAC)" : mais la bouteille se situe juste à côté de la PAC et vu la longueur de tuyauterie qui sépare les deux, les températures départ et retour sont (quasi) identiques non ?

A part ça, si je suis votre raisonnement et que je me reporte également au tableau cuivre que vous aviez partagé, je lis effectivement que la première colonne à admettre un débit de 897 l/h est celle associée à un DN 26 intérieur à raison d'une vitesse du fluide d'environ 0.52 m/s et d'une perte de charge de 10 mm par mètre. C'est exact ?

Pour éviter de prendre un diamètre intérieur trop important pour mon multicouche, vous me suggérez ainsi d'envisager un Delta T plus important. En faisant cela, on peut donc opter pour un tuyau de diamètre intérieur moins important MAIS on accepte que l'eau revienne aussi moins chaude sur le retour que si l'on avait pris un diamètre plus important. Ceci s'explique par le fait que plus il y a de vitesse (favorisé par un tuyau plus petit), plus il y a de pertes de charge ?

Sur un site d'EDF, je lis "Afin d’assurer de bonnes performances, la PAC doit fonctionner avec une différence de 5 °C entre la température d’eau en sortie et en retour. Tandis que les radiateurs nécessitent une différence de 15 °C entre l’entrée et la sortie (5 °C pour un plancher chauffant basse température)."

Le Delta T de 5°C indiqué semble assez fantaisiste si l'on est déjà sur des plages de hautes voire moyennes température sur la PAC. J'imagine qu'un écart si faible n'est atteignable que sur de la basse température ? Car on est loin des 13.45°C de Delta que vous suggérez si passage en DN 20 intérieur.

Merci pour votre aide (encore)

20 Dernière modification par 45Jose (13-03-2023 13:27:34)

Re : Conversion circuit chauffage central en parapluie

bonjour

La bouteille sert de tampon ou de découplage on peut l'appeler de différentes façons, votre circuit est composé de telle sorte.
le circuit entre la PAC et la bouteille est considéré comme circuit primaire, c'est celui qui apporte l'énergie
le circuit entre la bouteille et les radiateurs est le circuit secondaire, c'est celui qui dispatche l'énergie, il peut y avoir plusieurs circuits secondaires qui partent de la bouteille.
les deux circuits peuvent fonctionner à des vitesses et températures différentes, c'est le but de la bouteille.
La PAC doit déterminer sa température de départ par rapport à la loi d'eau programmée et sa vitesse de pompe par rapport au delta T qui est entré dans les paramètres, si dans les paramètres c'est un delta de 5°c qui est paramétré, la pompe va tourner plus vite que si c'était 10°c.
Du coté secondaire on fait se qu'on veut en tenant compte bien sûr des températures du primaire.
Tous les calculs de débits du secondaire se font avec les radiateurs ouverts ( il faut bien des bases) mais s'il y a des robinets thermostatiques qui en ferment certains, alors tous les calculs théoriques de débits et vitesse sont dépassés, moins de radiateurs ouverts donc à débit constant on  va passer plus vite dans les radiateurs et tuyaux qui restent ouverts, et en plus le delta T va diminuer puisqu'il y a moins de déperdition de chaleur.
Dans ce cas si la pompe du secondaire est à vitesses fixe, alors il faut mettre une vanne de décharge entre le départ et retour pour by passer une partie du surplus de débit, sinon on installe une pompe à débit variable qui se règle en fonction de la pression du circuit.
Par rapport au tableau c'est bien un dn 26 avec 10mm/ml de pdc et 0.52m/s
en prenant 16mm/m de perte de charge, on est à l'aise pour palier à la plupart des installations, mais c'est sûr que rien n'empêche de passer avec des diamètres supérieurs, sinon le prix du tube, des raccords .

JR