Régulation simplifiée au lycée La Retraite à Bruxelles

L’école La retraite qui accueille chaque jour près de 530 élèves à Bruxelles. On distingue deux bâtiments principaux : le plus ancien de 3 500 m² construit aux environs des années 1880 et un second de 940 m² construit en 1995. Ces deux bâtiments ont chacun un système de chauffage distinct. Le plus grand des deux, le plus ancien, avait un chauffage central au mazout qui a été remplacé par un chauffage central au gaz. Il fera l’objet de ce document.

Schéma de principe de l’installation

L’ancienne installation de chauffage comprenait une chaudière à mazout unique et un réseau de distribution classique. Les corps de chauffe sont du type radiateur.

Schéma de principe de l’ancienne installation de chauffage du Lycée “La Retraite”.

À la production, on trouvait  une chaudière au mazout de 450 kW avec un brûleur à deux allures.

L’installation était simple et la consommation relativement faible, mais au détriment du confort.

De plus, la chaudière, peu performante était en mauvais état et tombait souvent en panne. L’installation contenait de l’amiante. La citerne à mazout était ancienne et encombrante. Une odeur de mazout flottait dans les caves. L’impact environnemental était loin d’être idéal.

Il a donc été décidé de rénover la chaufferie.

Une installation est traditionnellement pilotée au moyen d’une régulation numérique relativement complexe connectée à diverses sondes. Souvent des nouvelles installations sont calquées sur ce modèle complexe de régulation (cf. schéma ci-dessous).

Schéma d’une installation classique de chauffage avec production d’eau chaude sanitaire.

Dans les écoles, la mise en service d’une telle installation présente certaines inconvénients et difficultés.

• Comment choisir un local témoin pour placer les sondes de compensation au Sud ? Dans les classes, la présence des élèves modifie rapidement la température de l’air. Dans le local témoin, cette température est détectée par la sonde qui agit sur les vannes mélangeuses. Mais, toutes les classes ne sont pas occupées en même temps de la même manière et ne demandent donc la même chaleur. La régulation est donc faussée.
• La demande en eau chaude sanitaire n’est pas synchronisée avec la demande en chaleur. Elle existe également en été. Elle nécessite aussi temporairement de l’eau à une température plus élevée, ce qui n’est pas favorable au rendement des chaudières à condensation.
• La régulation est complexe et peu intuitive (effet de boîte noire). Elle nécessite aussi des réglages en début de fonctionnement. Le chauffagiste sous-traite souvent cette régulation au fabricant… qui ne connaît pas bien le bâtiment.  Les réglages risquent d’être mauvais, le rendement de l’installation ou le confort diminuent. Dans le pire des cas, la régulation finit par être mise en mode manuel avec toutes les conséquences néfastes que l’on peut imaginer pour le rendement.

Installation traditionnelle existante (conservée) dans le bâtiment de 1995.

Il a donc été décidé de réaliser une installation simplifiée possible grâce aux évolutions techniques apparues ces dernières années.

• La préparation de l’eau chaude sanitaire sera réalisée par une production indépendante décentralisée.
• Les radiateurs seront équipés de vannes thermostatiques.
• La température de la chaudière sera modulée en fonction de la température extérieure (régulation climatique).
• Des vannes à trois voies motorisées pour régler la température des boucles secondaires ne sont pas nécessaires.
• Un seul circulateur à vitesse variable sera placé à la sortie de la chaudière. Il sera mis en fonctionnement par une horloge annuelle, pontée par un contact antigel et un bouton de dérogation pour gérer les imprévus. Le tout ne fonctionnera que si la température extérieure est inférieure à 15°C.
• Le circuit primaire sera de type ouvert.
• La chaudière à condensation sera capable de supporter un débit nul. Elle n’est mise en route que si le circulateur est en demande.

Il ne reste dès lors qu’à régler la courbe de chauffe de la chaudière et l’horloge du circulateur ainsi que la température extérieure qui l’enclenche. La conduite est simple et efficace.

Grâce aux vannes thermostatiques, la régulation est précise et spécifique à chaque local quels que soient son taux d’occupation, sa localisation, la température demandée et les conditions atmosphériques.

Schéma de l’installation de chauffage réalisée.

Les différents éléments

La nouvelle chaudière gaz à condensation de 400 kW.

La régulation très simplifiée intégrée à la chaudière explicite et facile à l’emploi.

Un seul circulateur à vitesse variable.

Circuit primaire de type ouvert avec le départ des différentes boucles de chauffage (pas de vanne à trois voies motorisée).
Les conduites sont correctement isolées.

Les nouvelles vannes thermostatiques de type “institution”.

Attention, lorsque la vanne est cassée, il n’y a plus de régulation.
Le circuit est entièrement ouvert et la pompe tourne.
(Dans les endroits où le risque de heurter la vanne est grand,
il est intéressant de placer celle-ci parallèlement au mur.)

Coût des travaux

Consommation du bâtiment

• Avant les travaux : 37 000 litre de mazout par an -> 105 kWh/m².an
•  Après les travaux : 28 000 m³ de gaz par an -> 80 kWh/m².an

Diminution de la consommation : +/- 24 % avec une augmentation importante du confort dans les classes.

Informations complémentaires

Cette étude de cas a été réalisée avec l’aide de l’asbl CRAIE – Cellule pour la rationalisation et l’aide à la gestion énergétique. Cette structure a été mise en place par d’anciens membres du projet PLAGE. Elle est opérationnelle depuis  janvier 2015. Elle est agréée pour la réalisation de certificats PEB  (bâtiments publics). Elle s’occupe actuellement exclusivement  des écoles catholiques à Bruxelles.

CRAIE – ASBL
Avenue de l’Eglise Saint-Julien 15
1160 BRUXELLES
E-mail : info@craie-asbl.be