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Modules Thermiques d’Appartement

Mai 2018

APPROCHE TECHNIQUE

Gestion du chauffage collectif et individualisation des consommations

Une gestion intelligente du chauffage collectif
Le module thermique d’appartement MTA permet la gestion individuelle du chauffage et de la production d’eau chaude sanitaire d’un appartement, à partir d’une installation avec chaufferie collective.

Les modules thermiques permettent de réaliser à la fois la séparation, la répartition et le comptage pour le chauffage et la production sanitaire par logement dans le cadre d’une chaufferie collective.

L’eau chaude produite par la chaudière collective (avec intégration possible des EnR comme le solaire) est distribuée vers les logements. Au droit de chaque logement un module thermique appartement est installé dans les gaines palières ou dans les logements. Le MTA va distribuer de manière individualisée le chauffage et une température de confort est régulée en fonction des besoins de chaque appartement, ainsi que l'eau chaude sanitaire individualisée pour le logement. Tout ceci est intégré dans le MTA (régulation de chauffage, échangeur ECS, compteurs d’énergie, …) qui fonctionne d’une manière autonome comme une mini sous-station thermique. Son encombrement minimum et sa conception packagée permettent à la fois une conception simple et une installation rapide.

gestion  des consommations et des comptages

Une gestion des consommations et des comptages précieuse :

  • Dans le logement neuf à cause de la réglementation thermique 2012 qui oblige à compter les consommations. A ce sujet les modules thermiques d’appartement sont désormais (arrêté du 12 décembre 2014) éligibles à la RT 2012 avec le titre V généralisé.
  • En rénovation, car elle permet comme pour le neuf, l’individualisation des charges de chaque appartement.
  • Dans le neuf comme en rénovation, la production de chauffage collective comme d’eau chaude sanitaire collective peut aisément intégrer toute forme d’énergie renouvelable : solaire, bois, PAC, …

Le marché du Module Thermique d’Appartement décolle
Ce système de distribution de chauffage et d’eau chaude sanitaire est de plus en plus utilisé en bâtiment d’habitation collective. Le marché français des modules thermiques d’appartement) en neuf pourrait se situer, selon les fabricants, entre 30 000 et 50 000 unités dans les 2 ou 3 ans, et ce, grâce au Titre V que ces MTA viennent d’obtenir - officiellement le 10 janvier 2015 - sous la forme d’un arrêté des ministères du Logement et de l’Energie - source ThermPresse 19 janv 2015.

L’avantage du chauffage collectif et la précision d’une solution de chauffage individuel

Solution de chauffage et ECS collective et individualisée

Les modules thermiques d’appartement permettent à la fois d’assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire dans un logement à partir d’un seul et unique réseau d’eau chaude primaire circulant dans le bâtiment. Leur fonctionnement est comparable à celui d’une chaudière murale, mais sans brûleur, sans chaudière gaz dans les appartements.

L’eau chaude sanitaire (ECS) est créée en instantané grâce à un échangeur à plaques dans chaque logement. La température du logement est régulée grâce à un thermostat d’ambiance. La priorité ECS est assurée par un régulateur de débit proportionnel commandé par soutirage d’eau chaude.


Système mono énergie

Schéma mono énergie






Thermostat d'ambiance

Station individuelle

Pompe circuit primaire
Pompe de charge

Ballon tampon
Chaudière

Solution performante et esthétique
Que ce soit dans le logement neuf collectif ou en rénovation collective, la performance énergétique est un objectif prioritaire avec le confort des individus. La répartition et le comptage des énergies de chauffage d'eau chaude sanitaire fond du module thermique appartement une conception moderne répondant aux réglementations thermiques et aux exigences d’esthétique et de facilité d’usage de la part des occupants et gestionnaires de type syndic.

Fonctionnement du Module Thermique d’Appartement

Fonctionnement MTA

Polyvalent
- Idéal pour le neuf comme pour la rénovation.
- Possibilité d’alimenter un circuit radiateur ou un système de plancher chauffant.
- COMAP propose également une gamme de coffrets adaptée.

Pratique
- Maintenance simple et rapide grâce au système totalement mécanique.
- Possibilité d’intégrer des compteurs pour l’individualisation des coûts.
- Système compact qui offre un réel gain de place.
- Pas de temps d’attente pour l’arrivée d’eau chaude grâce au by-pass thermostatique.

Sûr
- Étanchéité testée en usine.
- Préparation de l’eau chaude sanitaire en instantané et de manière décentralisée ce qui évite la prolifération des légionelles.

Economique
- Réduction du nombre de colonnes de 5 à 3, les colonnes eau chaude sanitaire et le bouclage sont superflus.
- Pas de stockage d’eau chaude sanitaire.
- Aucune déperdition de chaleur car l’eau ne circule pas, elle est préparée en instantané, et les tubes sont préisolés.

Mode chauffage et mode production d’ECS

En fonctionnement Chauffage
- Répartition vers circuit de chauffage via le régulateur de débit proportionnel.
- Régulation de chauffage par action sur la vanne de zone.
- Comptage de l'énergie par le compteur de calories sur le retour chaufferie (manchette d'attente.)

MTA mode chauffage

En fonctionnement Sanitaire
- Priorité à la préparation d'ECS grâce au régulateur de débit proportionnel.
- Sécurité Sanitaire par préparation d'ECS à la demande par échangeur à plaque.
- Comptage de l'énergie par le compteur de calories sur le retour chaufferie (manchette d'attente).
- Comptage possible sur eau froide (manchette d'attente).

MTA mode ECS

Vue détaillée du Module Thermique d’Appartement

Vue détaillée du Module Thermique d’Appartement

Les Module Thermique d’Appartement n'utilisent pas de pompe complémentaire pour le circuit secondaire chauffage.

La mise en place de pompe à débit variable sur le circuit primaire permet une distribution dans l'ensemble des logements sans besoin de pompe supplémentaire, ce qui évite d'éventuelles nuisances sonores dans les logements.

La pompe à débit variable est maintenant obligatoire.

Le régulateur de débit, placé en chaufferie et raccorder au circulateur, mesure la différence de pression générée par une demande en ECS et/ou en chauffage dans les logements et permet ainsi de forcer le démarrage de la pompe. Les sondes de températures présentent dans cette régulation permettent quant à elles de moduler la vitesse du circulateur.

FAQ

Modules thermiques d’appartement, neuf, rénovation, gain réglementaire en Cep

Pourquoi les modules thermiques d’appartement ont-ils actuellement le vent en poupe ?
Devant le succès de cette solution intéressante en termes d’optimisation de consommation et de répartition des charges, la réglementation thermique vient d’intégrer tous les modules thermiques d’appartement avec un titre V. De fait tous les modules thermiques d’appartement rentrent dans le calcul RT 2012 au niveau des logiciels réglementaires.

Les modules thermiques d’appartement sont-ils adaptés au neuf comme pour la rénovation ?
Les modules thermiques d’appartement sont une interface entre les générateurs et l’utilisateur. Cette conception permet de bénéficier d’une génération d’eau chaude optimisée par une chaufferie gaz condensation par exemple (avec intégration d’EnR comme le solaire possible) ; cette chaleur collective optimisée est distribuée et comptée individuellement pour chaque appartement. Cette conception est donc plus adaptée aux logements collectifs neufs car en rénovation l’installation des colonnes montantes pourrait entraîner des travaux lourds d’adaptation. À moins que l’immeuble ancien dispose déjà d’une installation collective individualisée appelée à l’époque CIC, chauffage individuel collectif.

Quels sont les études qui prouvent le gain réglementaire en Cep du module thermique d’appartement ?
Une étude de Cardonnel Ingénierie portant sur le chauffage et l’ECS d’un appartement neuf type (65 m² en zoneH1A), étude d’où il ressort que, par rapport à des solutions traditionnelles gaz, individuelles ou collectives, les MTA permettent d’obtenir, au m², une consommation chauffage/ECS, un coût d’exploitation et un coût global (investissement initial + exploitation sur quinze ans) inférieurs, et ce pour un coût d’investissement sensiblement du même ordre pour des « collectifs » à partir d’une soixantaine d’appartements. Cardonnel Ingénierie a calculé, en ce qui concerne les MTA, des consommations de 29,02 kWh/m².an en chauffage (pour des besoins de 18 kWh/m².an) et de 31,08 kWh/m².an en ECS (pour des besoins de 20,10 kWh/m².an), et ce pour un seul réseau de distribution primaire à 60°C, avec chaudière gaz à condensation et ballon tampon. Des gains de 5 à 20% sur le Cep chauffage et ECS peuvent être obtenus par rapport à une solution traditionnelle collective.

Le module thermique d’appartement peut-il être auto équilibré à l’installation ?
Il est possible d’intégrer au MTA un régulateur de pression différentielle qui servira à l’équilibrage hydraulique, c’est-à-dire le maintien de pression différentielle nécessaire à la préparation de l’eau chaude au niveau de la sous-station. Ainsi, quelles que soient les variations de pression dans l’installation primaire, le module thermique d’appartement sera toujours maintenu avec la même différence de pression ce qui permettra un juste équilibrage des débits quelles que soient les consommations.

Est-il également possible d’intégrer une vanne thermostatique pour l’eau chaude sanitaire ?
Oui cette disposition est parfaitement réalisable et une vanne thermostatique de mélange permettra de limiter la température de sortie d'eau chaude sanitaire de sorte d’éviter les brûlures. La température de réglage de l’ECS distribuée dans l’appartement pourra être ainsi ajustée de 60 à 30°.

ASPECTS REGLEMENTAIRES

Prise en compte des modules d’appartement dans la RT 2012 : Titre V

Le module thermique d’appartement ou MTA vient d’être agréé en titre V au niveau de la réglementation thermique RT 2012.

C’est l’arrêté du 12 décembre 2014 qui fixe l’agrément titre V relatif à la prise en compte des Modules Thermiques d’Appartement dans la RT 2012. Ce nouveau Titre V comporte 71 pages ; il  est à la fois Système et Générique, et s’applique à tous les modèles de MTA avec la possibilité d’interaction avec le moteur de calcul de la RT2012 à chaque pas de calcul. Lors d’une conférence de presse en janvier 2015, Cédric Beaumont, directeur technique du Costic, l’un des concepteurs de ce nouveau Titre V, a indiqué qu’avaient été retenues plusieurs configurations :

1) ECS uniquement,
2) ECS + chauffage (avec ou sans découplement), mais avec un échangeur seulement pour l’ECS,
3) ECS + chauffage avec deux échangeurs

Schéma modules

Conformément à l’article 50 de l’arrêté du 26 octobre 2010 susvisé, les modalités de prise en compte des modules d’appartement dans la méthode de calculs Th-BCE 2012, définie par l’arrêté du 30 avril 2013 susvisé, sont dans le présent arrêté ci-dessous.

  • Arrêté du 12 décembre 2014 relatif à l’agrément de la demande de titre V relative à la prise en compte des modules d’appartement dans la réglementation thermique 2012

Arrêté du 12 décembre 2014

REGLES ET OUTILS DE CONCEPTION ET D'INSTALLATION

Domaines d’application des modules thermiques d’appartement

habitats

Les modules thermiques d’appartement sont les interfaces dans la chaine générateur - émetteur.

Ce sont de véritable sous-stations qui permettent de gérer la répartition des débits en provenance des colonnes montantes vers les logements.  La production et la distribution d’eau chaude sanitaire du logement s’effectue en mode prioritaire, en déviant l’eau de chauffage dans un échangeur à plaques.

L’avantage incontestable du module thermique d’appartement est qu’au travers de l’interface ainsi créée, la gestion des consommations et des comptages de chauffage et d'eau chaude sanitaire est ainsi être réalisée, téléportée et gérée pour la copropriété.
Les domaines d’applications possibles sont :

  • l’habitat collectif,
  • l’habitat individuel en lotissement avec une chaufferie centralisée,
  • les programmes d’habitation neuf,
  • les programmes en rénovation - attention avec des modifications pouvant être lourdes notamment en gaines palières et dans les appartements,
  • les chaufferies centralisées chauffage urbain, les modules thermiques d’appartement agissant comme de véritables sous-stations thermiques,
  • l’intégration et le couplage des énergies renouvelables comme le solaire.

Cas classique : le module thermique d’appartement avec chaudière collective

Système mono énergie

Schéma mono énergie






Thermostat d'ambiance

Station individuelle

Pompe circuit primaire
Pompe de charge

Ballon tampon
Chaudière

Principe de fonctionnement

mode chauffage

Mode chauffage


Alimentation des radiateurs
Régulation du chauffage par thermostat d'ambiance et vanne 2 voies
Mesure de la consommation par compteur de calories


Priorité sanitaire

Un changement de pression règle la priorité sanitaire, pas besoin d'une énergie externe
Pas de stockage ECS = plus d'hygiène (légionnelle)
Contrôle de la consommation d'énergie par compteur de calories
Toute l'énergie est disponible pour la préparation de l'ECS
On ne chauffe que l'eau dont on a besoin
Contrôle de la consommation d'eau par compteur d'eau intégré

MTA mode ECS

logoflowcontrol

Logoflowcontrol

S'intègre sur toutes les installations Logotherm
Pilote les pompes à débits variables en prenant la main sur leur contrôle interne
Déclenche un débit maxi de la pompe pour booster le sanitaire sur une détection de dp 'sondes intégrées + précises que celles de la pompe)
Obligation d'installation pour obtenir la garantie COMAP sur le bon fonctionnement du réseau de distribution.

Intégration des EnR dans le chauffage collectif

Système couplé avec apport EnR (solaire)

Schéma module solaire

A : Chaudière
B : Groupe de pompe de charge
C : Ballon tampon
D : Groupe de pompe pour circuit eau chaude primaire
E : Station individuelle
F : Thermostat d'ambiance
G : Système solaire
H : Régulation solaire

Dans cette configuration l’eau chaude générée par le générateur devient extrêmement économique lorsque celle-ci utilise l’énergie gratuite du solaire thermique. Dans la conception ci-avant le mix énergétique solaire et chaudière est au préalable optimisé par la régulation solaire prioritaire.

Calcul et configuration des installations de chauffage avec modules d’appartement

Généralités
Une station d’appartement est un module de mise à disposition de chauffage pour l’habitation et de production d’eau chaude.

Un réseau de distribution alimente les stations d’appartement en énergie thermique pour la production d’eau chaude et le chauffage. Ce qui nécessite seulement 3 et non 5 canalisations (suppression des conduites centrales d’eau chaude et de circulation).

Pour ce qui est de la détermination du débit volumique dans le système d’approvisionnement en eau sanitaire, les normes connues font référence. On obtient le débit volumique total des colonnes et des conduites de distribution du système d’approvisionnement en eau sanitaire, du raccordement du bâtiment aux stations d’appartement, en additionnant les débits volumiques de l’eau froide et de l’eau chaude, en tenant compte des coefficients de simultanéité selon les DTU en vigueur.

 Lors de la configuration et du dimensionnement du système d’approvisionnement en eau sanitaire il ne faut pas oublier d’inclure les pertes de pression secondaires des stations d’appartement.

Exemple de calcul

  • conduits du réseau de chauffage en cuivre
  • perte de pression de la centrale de chauffe 0,1 bar
  • température de départ 65° C
  • 12 unités d’habitation ayant chacune une charge thermique de 3 kW
  • écart entre les températures de départ et de retour 20 K (configuration des radiateurs)
  • débit volumique d’eau chaude pour le chauffage 131,54 l/h par unité d’habitation
  • perte de pression du circuit de chauffe 0,1 bar par unité d’habitation
  • MTA de COMAP
  • Compteur d’énergie thermique (compteur d’énergie thermique à ultrasons) dans la station.
  • quantité d’eau sanitaire tirée 12 l/min
  • chauffage de l’eau sanitaire de 40 K (de 10°C à 50°C)

MTA

Matériel indispensable au bon fonctionnement d’une conception modules d’appartement

Schéma mono énergie






Thermostat d'ambiance

Station individuelle

Pompe circuit primaire
Pompe de charge

Ballon tampon
Chaudière

Les conseils et outils de conception et installation des modules thermiques d’appartement LOGOTHERM sont à disposition. Voici un exemple ci-dessous de fiche prérequis et de fiche de renseignements qui sont des données nécessaires au juste dimensionnement. Demandez-les auprès de votre contact COMAP.

fiche prérequis Logothermfiche renseignements Logotherm

Tableau de choix des Modules Thermiques d’Appartement

Logotherm

Standard 500

Basis 500

Basis 600

Basis 600 plus

ECS Débit 12 L/m

X

X

X

X

ECS Débit 15 L/m

- -

X

X

ECS Débit 17 L/m

- -

X

X

Système de chauffage radiateur

X

X

X

X

Système de chauffage par le sol

- -

X

X

Système Anti brûlure

-

X

X

X

Bouclage Sanitaire

- -

X

X

Raccordement par le haut

-

X

X

X

LogoComfort
Puissance Maximale en fonction de la température de sortie ECS

Tableau choix MTA

Débit Primaire Maximal LogoComfort → Vmax primaire = 1000 l/h | Vmax secondaire ECS = 17 l/min
T° retour = Temperature de retour primaire

Procédures de maintenance des MTA

Les travaux sont à effectuer au cours de l'entretien annuel par un installateur agréé ou par le service de maintenance agréé.

procédure maintenance MTA

SOLUTIONS ET PRODUITS

Modules thermiques d’appartement COMAP

Le module d'appartement COMAP permet d'assurer le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire dans un logement à partir d'un seul et unique réseau d'eau chaude primaire circulant dans le bâtiment.

Module Thermique d'Appartement COMAP

La solution décentralisée sans chaudière individuelle !
→ Le MTA assure le chauffage et la production d’ECS à partir d’un seul et unique réseau d’eau chaude primaire. → L’ECS est créée en instantané grâce à un échangeur de chaleur à plaques pour chaque logement (dans les communs !).
→ La température du logement est régulée grâce à un thermostat d’ambiance.
→ La priorité ECS est assurée par un régulateur de débit proportionnel commandé lors du soutirage d’eau chaude.
→ Individualisation des frais : Dispositif pour compteurs de calories et compteur d’eau froide.

Avantages pour toute la chaîne
→ Le confort des systèmes décentralisés : pas de boucle ECS pour éviter tout risque de légionellose + Eau chaude disponible instantanément.
→ Les coûts faibles : Réduction des coûts d’exploitation et d’utilisation.
→ Comptage et gestion simplifiés pour le Syndic et les copropriétaires.
→ Facile et rapide à monter : Simplification des gaines techniques (3 tubes au lieu de 5) + Gabarit standard facilitant la préfabrication.

Caractéristiques techniques

  • Puissance sanitaire de 35Kw et 46kW (pour un réseau primaire 65-45°C)
  • Echangeur à plaques en acier inoxydable
  • Régulateur de débit proportionnel avec priorité sanitaire, système anti-calcaire
  • Certificat ACS
  • Vannes 2 voies pour régulation chauffage
  • Purgeur haut côté chauffage
  • Manchette d’attente pour compteur de calories et compteur d’eau froide
  • Limiteur de débit ECS (12-15-17l/min)
  • Filtre à impuretés avec système de vidange
  • Canalisation composée de flexibles ondulés isolés en acier inoxydable
  • Départ d’eau froide pour distributions de l’habitation
  • Vannes à billes droites DN20
  • Entièrement montée sur plaques murales et testées en usine

Plus d'infos sur les MTA

Du générateur à l’émetteur : une gamme complète

COMAP est ainsi l’unique industriel concepteur et fabricant d’envergure internationale capable de proposer l’intégralité des solutions de l’interface générateur-émetteur thermique. Nos produits et systèmes sont développés et fabriqués en Europe dans les bureaux d’études et nos usines.

Groupe industriel français présent à l’international avec un réseau commercial dans plus 20 pays, COMAP compte environ 1 000 collaborateurs.

climate-control

Comap
Climate control, régulation pour les émetteurs de confort thermique

ballorex

Ballorex
Vannes d’équilibrage statique et dynamique

biofloor

Biofloor
Plancher chauffant et rafraîchissant basse température

sanisafe

Sanisafe
Contrôle et sécurité des réseaux sanitaires

COMAP

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