25 Janvier 2021

Distribution efficace de la chaleur dans les immeubles à appartements

Projet d'immeuble-tour équipé de modules thermiques muraux de Caleffi

Le chauffage efficace et économique dans les immeubles à appartements pose de nombreux défis. Tant une chaufferie centrale classique qu'un système avec des chaudières murales individuelles à gaz ont leurs limites. Une solution intelligente consiste à faire usage d'un circuit primaire, auquel les appartements sont ensuite connectés au moyen d'un module thermique mural à double échangeur. Cela combine les avantages d'une chaufferie centrale avec ceux d'une installation individuelle. Ce concept a été appliqué dans le projet Ekla avec du matériel de Caleffi.

Un immeuble-tour et des appartements pour étudiants

Il s'agit d'un projet de nouvelle construction à Bruxelles, juste en face de la gare de l'Ouest, composée d'une tour centrale de 19 étages à appartements et de deux ailes aux étages inférieurs. L'une d'elles est destinée à des appartements d'étudiants ; elle est équipée de deux chaufferies propres. L'autre aile est composée de logements sociaux ; elle est reliée à la chaufferie centrale de la tour. Les modules thermiques muraux avec séparation hydraulique de Caleffi sont utilisés pour le raccordement aux logements. La pose a été réalisée par Future Clima de Houthalen.

La combinaison d'une chaufferie centrale avec des modules thermiques muraux présente un certain nombre d'avantages pour un tel projet. Premièrement, il n'est pas évident d'équiper une tour de 19 étages à 133 appartements avec des chaudières individuelles. La conception de l'alimentation en gaz et du système air-fumées pour tous ces logements nécessite une ingénierie complexe, sans parler de la mise en œuvre. En outre, l'architecte doit prévoir des gaines techniques suffisamment grandes pour tout y loger, au détriment de l'espace de vie.

Et puis, il y a les objections énergétiques et écologiques. Une configuration avec des chaudières individuelles conduit toujours à un certain surdimensionnement, et donc à un rendement moindre. Avec une chaufferie centrale, des facteurs de simultanéité peuvent être pris en compte et le dimensionnement de l'installation peut ainsi se faire suivant la demande de pointe réelle. De cette manière, une capacité installée beaucoup plus petite peut suffire.

Il est également plus facile d'intégrer des systèmes à énergie renouvelable avec une chaufferie centrale. Dans ce projet, par exemple, des collecteurs solaires thermiques ont été utilisés comme appoint pour le chauffage, ce qui a abouti à un bon score PEB. La chaufferie centrale de la tour est équipée d'une chaudière à condensation en cascade, complétée par une installation de collecteurs solaires thermiques. La chaleur de ces derniers est injectée dans la conduite de retour, de sorte que les chaudières ne doivent fonctionner que lorsque le rendement de l'installation solaire n'est pas suffisant. Concrètement, cela signifie que les chaudières sont largement à l'arrêt en été. Il y a alors en effet un ensoleillement maximum et la consommation se limite principalement à l'eau chaude sanitaire. Une telle application aurait été impossible dans une installation avec des chaudières individuelles.

Optimisation hydraulique

Deux types de modules thermiques muraux sont utilisés dans ce projet : les 133 appartements sont équipés du Caleffi SATK30103HE. Ceux-ci sont équipés de deux échangeurs de chaleur : un pour le circuit de chauffage et un pour la production d'ECS. Les 52 appartements d'étudiants disposent d'un Caleffi type SATK20303 à échangeur de chaleur simple, uniquement pour l'ECS. Les raisons du choix d'une version à double échangeur de chaleur sont à la fois hydrauliques et pratiques. Tout d'abord, il y a la contrainte des pressions maximales admissibles dans l'installation intérieure. Les composants tels que les radiateurs ont généralement une pression de service maximale de 6 bars. Cependant, le circuit primaire fonctionne à des pressions plus élevées, vu la différence de hauteur des 19 étages, soit environ 57 mètres, qui doit être atteinte. Une séparation hydraulique est donc nécessaire.

La deuxième raison est pratique. En séparant l'installation intérieure privée du circuit primaire commun, les propriétaires des différents appartements peuvent effectuer des interventions sur leur propre système sans affecter le reste de l'installation. Par exemple, ils peuvent démonter un radiateur pour le peindre ou le tapisser, sans avoir à vidanger toute l'installation.

Ces considérations ne s'appliquent pas aux appartements d'étudiants. Les niveaux de construction ne sont pas si élevés et ce sont des propriétés locatives, de sorte que tout travail sur l'installation est géré de manière centralisée. Tous les modules thermiques muraux sont équipés de compteurs d'énergie pour une affectation individuelle des frais.

L'installateur Future Clima a également réalisé une optimisation hydraulique de la conception de base du bureau d'études. Ceci a été réalisé en collaboration avec Caleffi sur la base du progiciel Caleffi Hydronic Design. Ce logiciel identifie également le module plus défavorable au point de vue hydraulique. Lors du test préalable à la mise en service, l'installateur a par conséquent effectué des mesures sur ce module, pour s'assurer que les températures et débits souhaités y soient également atteints.

Confort intelligent

Les modules de Caleffi sont équipés de systèmes de confort intelligents, comme une fonction de maintien au chaud des échangeurs de chaleur. Cela garantit que le branchement entre la conduite primaire et le module thermique ne soit jamais trop froide. Généralement, la longueur de ce branchement n'est pas exagérée, mais elle pourrait devenir assez longue en fonction du placement du module thermique. Si l'eau dans la conduite se refroidit complètement, cela se décline par un temps de réaction plus long du module thermique et donc par une perte de confort. La fonction de maintien au chaud assure la circulation lorsque la température descend en dessous d'un certain niveau. Simultanément, la régulation évite qu'il y ait un écoulement continu en goutte à goutte dans l'échangeur de chaleur, ce qui entraînerait une consommation énergétique accrue.

Partenaire fiable

Future Clima existe depuis exactement 10 ans et emploie environ 40 membres du personnel, auxquels s'ajoutent 20 à 30 sous-traitants. L'entreprise d'installation se spécialise dans les travaux de plus grande envergure. Leur contribution ne se limite pas à la mise en œuvre pure, ils interviennent également au niveau de l'ingénierie. Ils recherchent, conjointement avec le client, une solution optimale pour chaque projet. Future Clima a pris en charge le chauffage et les installations sanitaires du projet Ekla.

En quête de solutions à long terme, l'entreprise attache une grande importance aux partenaires fiables. Avec Caleffi, Future Clima en a trouvé un. « Pour nous, ce n'est pas qu'une question de prix », explique le co-directeur André Mattheus. « Bien sûr, le rapport qualité-prix doit être correct, mais nous exigeons des produits avec lesquels les problèmes futurs sont évités. En effet, le service et l'après-vente coûtent également de l'argent. Caleffi s'est effectivement dévoilé être un partenaire fiable. C'est une entreprise internationale très innovante technologiquement à la pointe. » Une part importante de l'activité de Caleffi est en tant que fournisseur d'OEM. Ils ont des exigences de qualité très strictes, ce qui à son tour nécessite un système de contrôle qualité interne très développé. Ce dernier profite à toute la clientèle de Caleffi.

Par Alex Baumans, L'Entreprise