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Générateur à combustion (Bibliothèque)












Générateur à combustion

Les IconeGeneComb.png générateurs à combustion sont utilisés dans le projet dans les objets "génération"

1 Organisation générale

Les générateurs par défaut sont rangés en 3 classes en fonction de leur mode de production: chauffage, ECS et chauffage + ECS. On sélectionne une des classes en cliquant sur l'icône correspondante. Vous pouvez créer vos propres classes en utilisant le bouton "Créer une classe" pour enrichir votre bibliothèque.

Le mode de gestion de ce composant est identique aux précédents pour la création, la modification, la suppression.

2 Caractéristiques

Suivant le § 10.17 et le § 10.20 de la méthode TH-BCE, en fonction de la puissance requise par l'émetteur ou par le réseau de distribution, les valeurs horaires calculées sont :

  • Le rendement de génération
  • La puissance des auxiliaires
  • Les pertes thermiques récupérables à l'ambiance

Un générateur est défini obligatoirement par :

  • Un type et éventuellement une classe pour les chaudières bois.
Combustion - comb0.png

La classe de l'équipement se détermine comme l'explique la méthode de calcul Th-BCE au §10.18.3.

  • Un mode : chauffage, ECS ou chauffage + ECS. Les modes sont bloqués en fonction du choix de générateur. (p. ex. : Un tube rayonnant ne peut pas produire d’ECS.)
Combustion - comb1.png

Pour un équipement assurant le chauffage et l'ECS, la production d'ECS est prioritaire sur le chauffage (§10.15.3.4 des régles Th-BCE).

  • Une puissance nominale
Combustion - comb2.png

En RTex et en STD, il est possible de prendre en compte un générateur existant en récupérant les valeurs par défaut imposées (Règles Th-C-E ex 2008 §15.4.1.8). Pour cela, il faut cocher la case correspondante et affecter l'année de ce générateur (qui permet de prendre en compte son ancienneté).

Combustion - comb def.png

Après 2000, les valeurs de la base EDIBATEC peuvent êtres utilisées.

  • Des options ajustées en fonction du générateur. Ces options modifient les algorithmes de calcul et les valeurs par défaut établies dans le §10.18 de la méthode TH-BCE.
Combustion - comb3.png

Les caractéristiques suivantes doivent être fournies pour déterminer les performances (puissance et rendement) du générateur en fonction de sa charge :

  • La puissance nominale (en kW)
  • Le rendement à puissance nominale sur PCI (en %)
  • Le rendement à puissance intermédiaire sur PCI (en %)
  • La puissance utile intermédiaire (en kW)
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Les caractéristiques suivantes doivent être fournies pour déterminer les consommations des auxiliaires :

  • La puissance électrique à charge nominale (en W)
  • La puissance électrique à charge nulle (en W)
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Les pertes thermiques à l’arrêt doivent être fournies pour déterminer les pertes thermiques récupérables dans l’ambiance. Elles doivent être définies pour un écart de 30°C entre l'eau chaude et l'air ambiant. Cas particulier, pour les chaudières bois, les pertes à charge nulle ne sont pas mesurées. Les valeurs sont données dans le projet de norme Pr EN 15316-4.7 et la norme EN153316-4.1, en fonction de la puissance de la chaudière et pour une température moyenne dans la chaudière de 70°C (§10.17.3.5.2 de la méthode).

Combustion - comb6.png


Les températures mini et maxi de fonctionnement permettent de valider si la génération est correctement dimensionnée par rapport aux températures des réseaux de distribution ou des émetteurs.

Combustion - comb7.png


Les générateurs à combustion sur eau (chaudières, accumulateurs et chauffe eau) sont limités par leur température maximale de fonctionnement (§10.17.3.2.1 de la méthode Th-BCE).

  • La valeur par défaut de cette dernière est 70°C, température généralement utilisée pour la définition des performances nominales.
  • Pour les chaudières bois, elle est conventionnellement de 70°C.
  • Pour les autres types de générateurs, cette température sera prise égale à 100°C.


3 Définition des rendements

Les rendements, à pleine charge et charge partielle, saisis par l’utilisateur doivent être conforment au § 10.17 et 10. 20 de la méthode TH-BCE.


La définition des rendements peuvent être :

  • La saisie directe de la valeur certifiée par un organisme indépendant accrédité selon la norme NF EN 45011 par le COFRAC ou tout autre organisme d’accréditation signataire de l’accord européen multilatéral pertinent pris dans le cadre de la coordination européenne des organismes d’accréditation, sur la base :
    • des normes harmonisées relatives aux exigences de la directive 92/42/CEE pour les chaudières gaz / fioul, de la norme harmonisée Pr EN303-5 pour les chaudières bois,
    • des normes harmonisées EN1196, EN778,EN1319, EN621, EN1020, EN525 pour les générateurs d’air chaud,
    • des normes harmonisées EN613, EN1266, EN416-2, EN419-2 EN15316-4.8 pour les générateurs/émetteurs au gaz,
    • des normes harmonisées EN89, EN26 pour les productions d’ECS.


  • A défaut de valeur certifiée, les valeurs par défaut indiquées dans le paragraphe 10.18 sont retenues. A partir de la saisie de la puissance du générateur sélectionné et de ces options, il est possible d’obtenir les données par défaut en à partir des menus déroulants correspondants,
  • La saisie de la valeur justifiée, diminuée de 10%, par un essai effectué par un laboratoire indépendant et accrédité :
    • selon la norme NF EN ISO/CEI 17025 par le COFRAC ou tout autre organisme d’accréditation signataire de l’accord européen multilatéral pertinent pris dans le cadre de la coordination européenne des organismes d’accréditation sur la base des normes harmonisées pour les chaudières à combustible gazeux ou liquide n’entrant dans le champ d’application de la directive Rendement 92/42/CEE (puissance nominale supérieure à 400kW).
    • selon la norme NF EN ISO/CEI 17025 par le COFRAC ou tout autre organisme d’accréditation signataire de l’accord européen multilatéral pertinent pris dans le cadre de la coordination européenne des organismes d’accréditation sur la base de la norme harmonisée Pr EN 303-5 pour les chaudières bois.
    • selon la norme NF EN ISO/CEI 17025 par le COFRAC ou tout autre organisme d’accréditation signataire de l’accord européen multilatéral pertinent pris dans le cadre de la coordination européenne des organismes d’accréditation sur la base des normes harmonisées EN1196, EN778, EN1319, EN621, EN1020, EN525 pour les générateur d’air chaud
    • selon la norme NF EN ISO/CEI 17025 par le COFRAC ou tout autre organisme ’accréditation signataire de l’accord européen multilatéral pertinent pris dans le cadre de la coordination européenne des organismes d’accréditation sur la base des normes harmonisées EN613, EN1266, EN416-2, EN419-2 EN15316-4.8 pour les générateurs/émetteurs au gaz.
  • La saisie de la valeur déclarée, diminuée de 20% :
    • pour les chaudières à combustible gazeux ou liquide n’entrant dans le champ d’application de la directive Rendement 92/42/CEE (puissance nominale supérieure à 400kW),
    • les chaudières bois,
    • les générateurs d’air chaud,
    • les générateurs émetteurs au gaz.


  • Conformément au § 10.19 de la méthode, pour les appareils indépendants au bois, la puissance est déterminée suivant la NF EN 13240 pour les poêles, la NF EN 13229 pour les inserts et la NF EN 14785 pour les appareils à granulés et la NF EN 15250 pour les poêles à libération lente de chaleur. Le rendement moyen est déterminé suivant la norme NF EN 13240 pour les poêles, la NF EN 13229 pour les inserts, la NF EN 14785 pour les appareils à granulés et la NF EN 15250 pour les poêles à libération lente de chaleur.

4 Cogénération § 10.19

La fonction de cogénération s'active via la coche dédiée :

Cochecoge.png

Les générateurs traités correspondent aux catégories de micro-cogénération (< 36 kWe) et de minicogénération (< 215 kWe) définies par la directive européenne 2004/8/CE et par les plages d’abonnement du fournisseur d’énergie pour la micro-cogénération.


Les technologies concernées regroupent les moteurs à combustion interne et les moteurs Stirling.

Deux types de systèmes de cogénération sont proposés :

  • Micro-cogénérateur avec appoint intégré. Dans ce cas, le système comporte un module de cogénération (moteur Stirling ou autre) et un module d’appoint (chaudière). Les deux modules sont alors modélisés sous la forme d’un générateur à combustion équivalent. On définit la puissance du module de cogénération seul Pn_coge, qui doit être inférieure à la puissance nominale de l’ensemble Pngen.
  • Système de cogénération avec appoint séparé. Seule la modélisation du module cogénérateur est prise en compte. On a alors : Pn_coge = Pngen.


Le paramétrage spécifique à la cogénération s'affiche si l'option est cochée :

Paramcoge.png


La production d’électricité est totalement asservie aux besoins de chauffage et d’ECS, elle dépend directement de la consommation de chauffage et d’ECS. Elle est calculée à partir de la charge thermique et de la puissance absorbée. La production d’électricité ne s’active alors que si la charge est supérieure à une charge limite équivalente égale à Ractiv_prelec. Ce ratio définit le temps que met le générateur pour atteindre le régime stationnaire de production électrique, en fraction d’heure.


Le rendement de la production électrique pour un cycle de 30 minutes est également utilisé pour calculer le productible dans le cas d'un fonctionnement en mode chauffage.

Dans le cadre d'un calcul Énergie-Carbone avec cogénération, les hypothèses suivantes doivent être respectées (§2.4.2 Référentiel « Energie-Carbone » pour les bâtiments neufs) :
  • le cogénérateur assure les fonctions chauffage et ECS,
  • il est régulé uniquement en fonction de la demande de chauffage et d'ECS.


5 Algorithmes

Si la température de fonctionnement est comprise dans la plage de fonctionnement, le rendement instantané horaire d'un générateur a combustion est déterminé à partir de :

  • son taux de charge (la puissance appelée)
  • de sa température de fonctionnement et de son type (standard/condensation/basse température) et pour les chaudières gaz et fioul.
  • du type d'évacuation des fumées pour les tubes et panneaux radiants.

Les pertes à l'arrêt et les consommations électriques auxiliaires sont prises en compte si la génération est en période de chauffage et si le raccordement des générateurs entre eux est sans isolement.

Le choix du combustible gaz influence le pouvoir calorifique PCI/PCS du gaz.


Les générateurs chauffage et ECS disposent d'une priorité ECS. A chaque pas de temps, le générateur fournit les besoins d'ECS, puis, avec la réserve de puissance, assure les besoins de chauffage.