ECS - Eau Chaude Sanitaire

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PECS instantanée avec stockage primaire

Le principe de cette solution est simple et astucieux.

Plutôt que de stocker de l'ECS (circuit secondaire), on stocke de l'eau de chauffe ou "eau morte" dans le circuit primaire.

Ce "réservoir d'énergie" a beaucoup moins de contraintes, en terme d'hygiène et comporte de nombreux avantages :

• La production d'ECS se fait au moment du puisage (i.e. quand on ouvre le robinet).
• Les pics de consommation sont maitrisés sans la nécessité d'avoir une chaudière conséquente.
• Le risque bactérien lié au stockage est écarté.
• Plus de maintenance de ballon de stockage secondaire.
• La maintenance du ballon de stockage primaire (eau morte) est grandement facilitée.
• Cette solution est un bon compromis en terme de dimensionnement sur des sites produisant déjà de l'ECS.

Exemples de cas d'utilisation :

• Logements
• Maisons de retraite

Schéma de principe:

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PECS semi-instantanée

Cette solution de production d'ECS est plus classique. Un ballon de stockage d'Eau Chaude Sanitaire est placé entre le système de production et les utilisateurs. Ainsi, une grande réserve d'ECS est disponible immédiatement. Cette configuration est généralement mise en œuvre pour des cas d'utilisations où l'on a besoin d'un volume d'ECS très important sur des pics de consommation.

Exemples de cas d'utilisation :

• Campings
• Hôtellerie
• Cuisines centrales
• Centres sportifs

Avantages :

• Répond au besoin d'avoir un gros volume d'ECS de manière ponctuelle dans la journée.
• Échangeur de taille réduite.
• Puissance de chaudière diminuée.

Contraintes :

• Obligation de disposer d'une Attestation de Conformité Sanitaire (ACS).
• Maintenance régulière du Ballon de stockage (désinfection annuelle, contrôle et remplacement des anodes)

Schéma de principe:

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Accumulation à serpentin : un autre système de PECS semi-instantané

Cette solution technique de PECS semi-instantanée diffère légèrement des solutions présentées plus haut.

Ici, un serpentin où circule de l'eau chaude sert d'intermédiaire pour réchauffer l'ECS.

Le réchauffage par serpentin ne permet pas des retours basse température et n'est donc pas une solution optimale pour les installations équipées de chaudières à condensation.

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PECS avec accumulation à point électrique

Contrairement aux solutions de production d'ECS instantanées et semi-instantanées, la PECS avec accumulation repose sur une autre stratégie :

• Le volume de consommation d'eau journalier sera intégralement stocké sous forme d'ECS.
• L'ECS est obtenue grâce à un système de réchauffage électrique.

Avantages :

• Nécessite des petites puissances électriques pour réchauffer l'eau.
• Permet d'avoir de l'ECS facilement où seule l'énergie électrique est disponible.
• Le temps de réchauffage se fait sur les heures creuses d'utilisation.
• Simplicité de l'installation : pas de chaudière, pas d'échangeurs...

Contraintes :

• Prend de la place (on stocke de grands volumes d'ECS).
• Le temps de réchauffage est très long.
• Les contraintes de maintenance sont importantes.

Notes :

• cette solution à tendance à être complétée par l'ajout d'une Pompe à Chaleur pour optimiser le coût énergétique.
• Le réchauffage électrique peut se faire avec deux types de résistances : Résistance blindée (résistance noyée dans le liquide à réchauffer) ou Résistance stéatite (résistance dans un fourreau)

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PECS avec générateur Gaz

Le principe de la génération d'ECS à gaz est de coupler dans un même appareil, un bruleur à gaz et un accumulateur d'ECS.

Selon la technologie employée, l'ECS peut être réalisé soit en chauffant directement la cuve d'eau, soit au travers d'un échanger de fumée ou encore par l'intermédiaire d'un fluide intermédiaire pour les solutions les plus avancées.

Avantages :

• Faible encombrement.
• Faible puissance gaz pour fonctionnement durant l’été.
• Solution à condensation désormais standardisée avec faible rejet NOx.

Contraintes :

• Coût du Gaz de plus en plus cher.
• Solution reposant sur une énergie fossile.
• Coût supplémentaire pour la fumisterie (raccordement des conduits de fumée).

Schéma de principe:

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PECS solaires

Le principe de la génération d'ECS solaire est l'utilisation de capteurs solaires où circule un fluide caloporteur. Ce fluide, une fois chauffé par le soleil, vient, au travers d'un échangeur, transférer les calories dans un ballon d'eau, généralement primaire (eau morte).
Ce système composé de capteurs solaires permet de préchauffer l'eau.

Il est possible de réaliser, avec le PECS solaire des solutions instantanées ou semi-instantanées.

Avantages :

• Energie renouvelable et gratuite.
• Solution moderne.
• Aides financières.

Contraintes :

• Nécessite un système de chauffe complémentaire, qui doit pouvoir assurer 100% du besoin d'ECS.
• Nécessite de la surface disponible en toiture et contraintes d'installation.
• Nécessite de la surface disponible au niveau du local technique.
• Rendement plus ou moins important selon la région où le système est installé.

Schéma de principe préchauffage solaire avec appoint :

Note : Il est en outre possible de réaliser des productions ECS solaires sans nécessairement stocker de l'ECS (PECS instantanée).

Exemple d'une solution triple circuit (solaire, primaire et ECS) :

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Les solutions d'avenir : PECS + PAC (Pompe À Chaleur)

Le principe de la génération d'ECS avec Pompe à Chaleur (PAC) repose sur l'utilisation d'une pompe à chaleur pour venir chauffer ou préchauffer l'ECS.

Une Pompe à Chaleur repose sur le principe du cycle de Carnot.

Avantages :

• En consommant une puissance électrique donnée, on produit au minimum le triple en puissance thermique (selon COP).
• Évite les consommations électriques importantes.
• Solution de décarbonation de votre installation d'ECS.

Contraintes :

• Coût et contraintes d'installation

Schéma de principe :

Production d'ECS avec Pack Aérothermie

Schéma illustrant la production d'ECS et de chauffage avec Pack Aérothermie ou Géothermie

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Les solutions méconnues pour installations sensibles ou de santé

Certaines installation nécessitent une vigilance et une sécurité encore plus accrue vis-à-vis de la prolifération de bactéries (légionnelle,...).

Pour ce faire, des dispositifs additionnels de pasteurisation d'ECS existent.

Le dispositif de pasteurisation vient en complément des solution d'ECS cités plus haut et apporte une sécurité supplémentaire quant à la non-prolifération bactérienne dans le système d'ECS.

Exemples de cas d'utilisation :

• Hôpitaux
• Maisons de retraite

Bon à savoir : ce type de dispositif peut très bien fonctionner sur des systèmes de PECS solaires.

Schéma de principe :

Schéma illustrant la production d'ECS pasteurisé avec préchauffage solaire

⚠️ Important ⚠️ :

Avec ce type de dispositif, il ne faut pas installer de système de mitigeage.

En effet, le dispositif est muni d'un circulateur d'eau et d'échangeurs de chaleurs. C'est ainsi que la régulation de température se fait sans devoir mélanger l'ECS pasteurisé avec de l'eau froide non pasteurisée.

De manière plus générale, afin de garantir un système d'ECS sans légionnelle, l'installation doit respecter scrupuleusement les règles du DTU (eau à 50°C en tout point, vitesse minimale dans les canalisations ...)

TGF a une longue expérience dans les système de pasteurisation, notamment dans le domaine agro-alimentaire.

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