Solution ECS tertiaire à très haut rendement

Parole d'expert

Chauffage ENR Isolation

Par Mathieu TACUSSEL, Directeur France - A.O. Smith - Mars 2020

La problématique

Pour les applications BBC tertiaires, hôtelières, hospitalières où les besoins d’Eau Chaude Sanitaire (ECS) sont prédominants dans le bilan énergétique, seules les productions d’ECS à très haut rendement avec EnR Solaire utilisant le minimum d’énergie, permettent d’atteindre des niveaux BBC, RT 2012 et autres labels plus exigeants en droite ligne de la prochaine réglementation RBR 2020 (Réglementation Bâtiment Responsable 2020).

La production d’eau chaude sanitaire devient ainsi un poste énergétique prioritaire à optimiser avec un rendement nécessairement des plus efficients. La technologie même des générateurs d’eau chaude sanitaire à gaz joue un rôle capital pour assurer une efficacité énergétique maximum, en continu.

L'analyse et le savoir-faire de l'industriel

Maîtriser à 100 % le phénomène de condensation

Pour comprendre la condensation, on doit comprendre le principe de base qui s’applique à l’eau tout simplement. Avec un échange d’énergie, l'eau peut prendre des formes différentes, du liquide à la vapeur, au solide (la glace). Pour l'eau, passer du liquide à l’état gazeux de vapeur, cela demande de l'énergie. À l’inverse, passer de l’état gazeux au liquide, génèrera de l'énergie.

Ainsi, dans un générateur d’eau chaude sanitaire, la chaleur est transférée à l’eau via l'échangeur thermique sur toute sa longueur. Si la température d’eau est en-dessous de 57 °C (point de rosée), les gaz chauds commencent à condenser et transfèrent à l’eau une quantité d’énergie importante. Sans ce phénomène de condensation, cette énergie partirait à l’extérieur avec des fumées très chaudes dont la température pourrait monter jusqu’à 200 °C (inutilement).

Il est donc impératif de récupérer cette chaleur latente et de provoquer le plus possible la condensation pour un rendement de production d’ECS le plus important. Celui-ci pouvant atteindre 109 % (sur PCI).

La conception des chauffe-eaux A.O. Smith est différente sur trois points essentiels

1°) La chambre de combustion se trouve en partie haute du réservoir et non au fond. La conception des tubes de combustion longs de 11 mètres de long est telle que le brûleur renvoie les gaz chauds en partie basse ; une fois qu'il a atteint le fond, le tube de combustion remonte avec un effet de bobine ou serpentin (11 mètres) judicieusement étudié de telle sorte que la condensation s’effectue sur toute une partie où l’eau a une température inférieure au point de rosée de 57 °C - cf schéma.

La stratification s’effectue ainsi naturellement avec l’eau la plus chaude en partie haute du réservoir et l’eau la plus froide (inf. à 57 °C en partie basse), soit une condensation garantie et un rendement important en continu.
C’est une différence fondamentale par rapport aux autres chauffe-eaux du marché.

2°) Le deuxième facteur qui rend cette technologie unique est le fait que les unités brûlent moins de gaz qu'une unité conventionnelle ! Ceci est possible grâce à la nouvelle génération de brûleur modulant à très bas oxydes d’azote (NOx).

3°) Le troisième facteur se trouve dans la conception de chauffe-eaux provoquant immédiatement la condensation en partie basse du réservoir d’eau chaude alors que celle-ci est à une température inférieure à 57 ºC, et ce, même si l’eau chaude produite est à 70 °C en sortie ! L’eau ainsi réchauffée monte naturellement vers le haut du réservoir.

En résumé, pour quels avantages ?

Plus de chaleur transférée, c’est moins de gaz consommé, moins d’impact carbone et moins d’émissions de NOx.
25 % de plus d’efficacité pour la production d’eau chaude sanitaire.
Comparatif avec d’autres unités du marché:
- Chauffe-eau gaz du marché produisant 50 kW : consommation de gaz ± 8 m³/h par heure
- Chauffe-eau A.O. Smith à condensation de 50 kW : consommation de gaz ± 5.8 m³/h par heure

Les solutions produits

Le BFC Cyclone est un des chauffe-eaux gaz ECS les plus puissants et efficaces d'A.O. Smith

Ce préparateur gaz ECS à haut rendement (109 %) convient pour de nombreuses applications - également lié à un module double service pour le chauffage central.

Générateur gaz ECS à condensation haut rendement (109 %)
Système modulant automatique de pré-mélange gaz/air
Anodes inertes - entretien réduit
Rendement 109 % (sur PCI)
Emission de NOx ≤ 30 ppm (air libre) - Classe 5 NOx
Extra silencieux inférieur à 45 db(A) à 2 m du terminal
Réglage de température variable de 40 à 80 °C grâce à la régulation
Répond à la majorité des contraintes liées à l’évacuation des gaz brûlés grâce aux performances de sa longueur de ventouse (100 mètres max.)
Diagnostic d’erreur et programmation simple grâce à la régulation intégrée
Programmation, prévention légionellose et diagnostic de pannes simple
Contact sec pour système de gestion dans bâtiment
Facile à transporter et à monter grâce à sa palette en métal
BFC Cyclone 28 - 60: étiquetage énergétique A - efficacité de 90 - 91%
BFC Cyclone 80 - 120: efficacité de 92 - 93%

Production d’eau chaude sanitaire avec chauffe-eau double service assurant également la production du chauffage - Système Théta Double Service

Pour des installations avec un besoin de chauffage central limité bien que le besoin en ECS soit considérable
Se combine avec des générateurs ECS gaz à condensation de type BFC Cyclone et des générateurs ECS gaz-solaire de types SGE et SGS

chauffe-eau double

SGS : Préparateur ECS solaire-gaz à condensation avec ballon de stockage

Préparateur gaz ventouse à condensation combiné à un système solaire
De 28 à 120 kW avec ballons solaires IT de 300 jusqu’à 3 000 litres !
Rendement 109 % (sur PCI) - NOx ≤ 30 ppm (air libre) - classe 5 NOx
Extra silencieux inférieur à 45 dB(A) à 2 m du terminal
Un seul système de régulation pour l’ensemble de l’installation
Programmation, prévention légionellose et diagnostic de pannes
SGS 28 - 60: étiquetage énergétique A - efficacité de 90 - 91%
SGS 80 - 120: efficacité de 92 - 93%