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Les besoins d’eau chaude sanitaire en habitat individuel et collectif Guide tec

Les besoins d’eau chaude sanitaire en habitat individuel et collectif Guide technique Préface A l’heure où les bâtiments sont de plus en plus économes en énergie, l’eau chaude sanitaire (ECS) devient l’un des postes les plus consommateurs dans les logements récents. L’ADEME l’a anticipé et a décidé de s’attaquer au déﬁ de l’ECS depuis 2009 en lançant le Programme d’Actions Concerté sur les Technologies de l’Energie relatives à l’Eau Chaude Sanitaire (PACTE ECS). Cinq consortiums, soit 33 partenaires au total, soutenus par l’ADEME ont participé au PACTE ECS et ont permis d’aboutir à des technologies performantes de production d’ECS. Au-delà de ces premiers résultats concrets, le programme PACTE ECS a été aussi l’occasion de mutualiser un certain nombre de données issues des projets en particulier sur les besoins d’eau chaude sanitaire des occupants. En effet, une meilleure connaissance des besoins s’avère cruciale aussi bien pour optimiser le dimensionnement des systèmes de production que pour l’estimation des consommations d’énergie et pour des applications en recherche et développement. Les valeurs qui sont aujourd’hui classiquement utilisées dans la profession sont relativement anciennes et divergent selon les sources. Partant d’un constat unanime de tous les acteurs de la ﬁlière, un travail transversal de capitalisation a été initié aﬁn de réactualiser ces valeurs de besoins en habitat en cohérence avec ceux réellement observés aujourd’hui sur le terrain. L’ADEME a conﬁé cette mission au COSTIC, qui a mutualisé et analysé les données issues de ces travaux. Par la suite, ces valeurs de besoins ont été consolidées par une analyse conséquente de relevés annuels de compteurs et de suivis instrumentés. Aujourd’hui, l’ensemble de ces travaux ont abouti à la rédaction de ce premier guide sur les besoins d’eau chaude sanitaire, que nous mettons à disposition de l’ensemble des acteurs de la ﬁlière de l’eau chaude sanitaire. Je tiens à remercier le COSTIC pour son travail de capitalisation et de rédaction ainsi que les nombreux participants qui ont mis à disposition des données et qui ont fait de ce guide un ouvrage de référence pour la profession. Enﬁn, dans l’optique d’optimiser le dimensionnement des installations de production d’ECS pour une meilleure efﬁcacité énergétique, cet ouvrage sera prochainement complété par la publication d’un deuxième volet abordant ce dimensionnement. Marie-Christine Prémartin Directrice Exécutive des Programmes ADEME Les besoins d’eau chaude sanitaire en habitat individuel et collectif I Guide technique page 2 I Préface AVANT - PROPOS 4 INTRODUCTION 5 1. LES BESOINS INDIVIDUELS D’UN LOGEMENT 6 1.1. Les besoins journaliers moyens 6 1.1.1. Par personne 6 1.1.2. Par taille de ménage 7 1.1.3. Par type d’appartement 8 1.2. La part d’ECS dans le besoin total d’eau du logement 9 1.3. Les variations journalières 9 1.4. Exemples de proﬁls 11 2. LES BESOINS D’UN IMMEUBLE D’HABITATION 13 2.1. Le calcul du nombre de logements standards 13 2.2. Les besoins journaliers 14 2.2.1. Les besoins journaliers moyens 14 2.2.2. Les variations journalières 15 2.3. Les pointes de consommations 16 2.3.1. Les pointes de 10 minutes 17 2.3.2. Les pointes horaires 17 2.4. Exemples de proﬁls 18 2.4.1. Proﬁls journaliers maximaux 18 2.4.2. Proﬁls horaires, hebdomadaires et mensuels moyens 19 3. LES PARAMÈTRES LES PLUS INFLUENTS 22 3.1. Les taux d’occupation des logements 22 3.2. Les températures d’eau froide 23 3.3. Les systèmes d’économie d’eau et d’énergie 24 4. RÉCAPITULATIF 25 Sommaire Les besoins d’un logement I page 3 Les besoins d’eau chaude sanitaire en habitat individuel et collectif I Guide technique Dans le contexte actuel où l’eau chaude sanitaire (ECS) est devenue un véritable enjeu pour diminuer la consommation énergétique des bâtiments d’habitation, il est important de disposer de données ﬁables sur les besoins d’ECS. Partant du constat que les valeurs utilisées habituellement par la profession sont relativement anciennes et souvent divergentes (Recommandation ECS AICVF, Mode de calcul, Calculs pratiques de plomberie1 ,…), l’ADEME a initié des travaux aﬁn de réactualiser ces valeurs, dans le cadre du programme de recherches PACTE ECS2. Ces travaux ont été menés par le COSTIC en synergie avec les 5 consortiums participants à ce programme. Une capitalisation des suivis de consommations d’ECS menés ces dernières années, à laquelle 16 partenaires ont contribué, a été réalisée. Plus de 15 500 relevés annuels de compteurs et 400 suivis instrumentés ont ainsi été analysés par le COSTIC aﬁn d’établir de nouvelles valeurs de référence de besoins d’ECS en habitat. Pour enrichir les connaissances, de nouveaux indicateurs ont été également ajoutés aﬁn d’appréhender la variabilité des besoins. Ce guide est le fruit de ces travaux. Cet ouvrage de référence sur les besoins d’ECS en habitat est destiné à tous les acteurs de la ﬁlière : industriels, maîtres d’ouvrage, bureaux d’études, installateurs, exploitants, centres de recherche,… Divers indicateurs sont donnés pour des applications variées : le dimensionnement des systèmes de production d’ECS individuel et collectif mais aussi la prévision des consommations énergétiques au stade de la conception, l’analyse des consommations en phase d’exploitation ou bien encore des applications de R&D… Aﬁn de répondre au mieux aux diverses attentes, le comité de rédaction de cet ouvrage, rédigé par le COSTIC, était constitué de représentants des différents acteurs de la ﬁlière (ATLANTIC, CSTB, EDF, ENGIE, GRDF, ICO, TECSOL, UECF, UNICLIMA et USH). 1 Recommandation Eau Chaude Sanitaire 02.2004, AICVF - G. Baeckeroot et J-M Cadoret, Mode de calcul des installations d’eau chaude sanitaire, EDIPA - G. Dubreuil et A. Giraud, Calculs pratiques de plomberie sanitaire, EDIPA 2 Le PACTE ECS est un Programme d’Actions Concerté sur les Technologies de l’Energie relatives à l’Eau Chaude Sanitaire, destinées à l’habitat individuel et collectif. Ce programme de recherche de l’ADEME, qui s’est déroulé de 2010 à 2015, avait pour objectif de faire émerger une nouvelle offre d’équipements d’ECS. Cinq consortiums regroupant des industriels, des centres de recherche, des énergéticiens, des prescripteurs et des mainteneurs ont participé à ce PACTE. Avant-propos L’ADEME tient à remercier tous ceux qui ont contribué à la réalisation de cet ouvrage de référence : • Le COSTIC pour le travail de collecte et analyse de données et la rédaction du présent guide, • Les participants au comité de rédaction : Farid Abachi, USH, Olivier Broggi, GRDF, Jean-François Doucet, EDF, Valérie Laplagne, UNICLIMA, Didier Miasik et Wanda Bouisson, ATLANTIC, Daniel Mugnier et Luc Greliche, TECSOL, Charles Pelé, CSTB, Pierre Picard, ENGIE, Nicolas Vincent, UECF, Gilles Wegner, ICO. • Les différents partenaires qui ont mis à disposition des données de suivis sur les besoins d’ECS : ACD2, AIGUILLON CONSTRUCTION, ALDES, ATLANTIC, AUVERGNE HABITAT, BELENOS, CEREMA, CHAROT, CIAT, COFELY, EDF, ENGIE, OPAC DE LA SAVOIE, TECSOL, USH. Remerciements Quel est le contenu de ce guide ? Ce guide présente différents indicateurs permettant d’estimer les besoins d’ECS en habitat, pour des applications variées : • Le 1er chapitre porte sur les besoins d’un logement ; le terme « logement » désignant à la fois les maisons et les appartements. Dans ce chapitre sont données des valeurs de besoins moyens journaliers ainsi que des indications sur les variations de ces besoins et sur la part d’ECS dans le besoin total d’eau du logement. Des exemples de proﬁls sont aussi présentés, • Le 2ème chapitre présente différents indicateurs à l’échelle de l’immeuble d’habitation : des valeurs de besoins journaliers moyens, minimaux et maximaux ainsi que des monotones montrant la variation de ces besoins, des valeurs de besoins de pointes sur 10 minutes ou horaires et des proﬁls moyens journaliers, hebdomadaires ou mensuels. • Le 3ème chapitre porte sur les principaux paramètres inﬂuant sur les besoins. Dans ce chapitre sont données des valeurs moyennes de taux d’occupation et de température d’eau froide ainsi que des indications qualitatives sur l’impact des systèmes d’économie d’eau et d’énergie sur les besoins. Pour quels usages ? Les applications visées varient selon l’indicateur : dimensionnement des systèmes individuels de production pour les besoins d’un logement et des systèmes collectifs pour ceux à l’échelle de l’immeuble, prévisions et analyses des consommations énergétiques ou bien encore utilisations en R&D. Au début de la présentation de chaque indicateur, des exemples d’applications sont indiqués. Pour ce qui est du dimensionnement de la production d’ECS, les travaux de révision des méthodes qui vont être entrepris et qui aboutiront à une publication (en 2017) préciseront pour chaque système, quel indicateur utiliser et comment. Le dimensionnement de la distribution d’ECS relève du NF DTU 60.11. Comment ont été déterminés les indicateurs ? Ils ont été établis à partir de l’exploitation de données issues d’environ 400 suivis instrumentés de maisons, appartements ou immeubles neufs ou existants, sur une année. Plus de 15 500 relevés annuels de compteurs d’eau ont également enrichi ces résultats. Ces suivis et relevés ont été effectués entre 2002 et 2015, en France métropolitaine. Selon la nature des données exploitées (volumes, énergies, températures d’eau froide et d’ECS connues ou non), la précision sur les indicateurs déterminés varie. Elle est spéciﬁée pour chacun d’entre eux en même temps que la taille de l’échantillon utilisé pour établir l’indicateur. Qu’entend-on par besoins ? Les valeurs indiquées dans cet ouvrage étant généralement issues de mesures réalisées au niveau de la production d’ECS, elles incluent, uploads/Sante/ besoin-eau-chaude-sanitaire-habitat-individuel-et-collectif.pdf