Ballon (Bibliothèque)

Ballons

Les ballons de stockage constituent un élément central des systèmes de production d’eau chaude à accumulation. Ils peuvent comporter un ou plusieurs échangeurs de chaleur.

Les ballons de stockage sont utilisés dans les différents montage de génération du projet avec accumulation suivant le §11.9 de la méthode.

Les ballons sont définis au minimum par :

• Un volume total en litres

• Un coefficient de perte UA en W/K

Pour les ballons, la méthode de calcul offre trois alternatives pour la définition du coefficient UA, à partir des pertes selon les cas :

• 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 au produit concerné,

• La saisie de la valeur justifiée, augmentée 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 relatives au produit concerné,

• Par défaut, les valeurs indiquées dans les Tableaux ci-dessous sont retenues selon le type de ballon.

• Une température maximale. Celle-ci doit toujours être supérieure à la température de consigne définie dans la méthode (55°C). Ce paramètre est utilisé uniquement pour limiter la température des ballons solaires.

• Une hauteur relative de l'échangeur de base

Le modèle comporte quatre zones, chacune supposée à température uniforme.

La zone 1 comporte l’arrivée d’eau froide et l’échangeur du générateur de base. La zone 2 comporte un échangeur raccordé au circuit de chauffage dans le cas d’un système solaire combiné. Dans le cas d’un ballon à appoint intégré, l’échangeur ou la résistance électrique d’appoint se situe généralement dans la zone 3. La zone 4 est celle de la sortie d’eau chaude. La position de l'échangeur d'appoint est modulable dans le projet.

L’échangeur hydraulique du générateur de base peut couvrir plusieurs zones du ballon. Sa hauteur est déterminée à partir du point le plus « bas » de l’échangeur du générateur de base. Quelle que soit la hauteur de l’échangeur, l’énergie est supposée être transférée au ballon dans cette même zone. La définition de la hauteur relative de l'échangeur permet de calculer la température de l'eau vue par l’échangeur de base suivant la description faite dans le § 11.9.3.2.3 de la méthode.

Les caractéristiques d'un éventuel échangeur d'appoint sont ajoutés dans le projet en fonction du montage. Sa hauteur correspond au rapport entre la hauteur de l'échangeur depuis le fond de zone à laquelle il se situe et la hauteur restante du ballon.

Algorithmes

Un calcul horaire des températures des 4 zones thermiques du ballon est effectué en fonction des bilan énergétiques de chaque zone suivant le schéma ci-dessous:

• les pertes thermiques UA,
• les apports des générateurs de base et d'appoint,
• l'entrée d'eau froide,
• l'échangeur chauffage,
• la stratification et le mélange de zone.