Calcul consommation des radiateurs

[franwerq]

Bonjour,

J'ai une question sur mon projet de fin d'études portant sur la gestion et régulation du chauffage d'une polyclinique (ce qui n'est vraiment pas mon domaine).
Dans un des batiments, le chauffage se fait avec des radiateurs. Je connais leur nombre, leur puissance et j'aimerais calculer la consommation totale. Ce que je comprends pas, c'est par exemple : un radiateur 2000 W consomme t-il vraiment 2 KW en 1h ? et si j'abaisse la temperature, combien consomme t-il alors ?

Cordialement,
François.
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[Bluedeep]

Ce que je comprends pas, c'est par exemple : un radiateur 2000 W consomme t-il vraiment 2 KW en 1h ? .

Si il a une puissance de 2kW et qu'il est en marche pendant 1h, il consomme 2kWh évidemment.

Pour le reste, sans autres éléments, on ne comprend pas bien ce que vous voulez.

[Larzacien]

bonjour, On suppose que c'est un radiateur électrique.

S'il fait 2 kw h, ça signifie que si la résistance fonctionne sans interruption pendant une heure il consommera 2 kw.

Mais lorsque la température voulue est atteinte le thermostat (du radiateur) ou le thermostat d'ambiance, stoppera l'alimentation de la résistance, et à ce moment là, il ne consomme rien du tout, jusqu'à ce que le thermostat lui donne à nouveau le courant.

La consommation va varier, en fonction de la température qu'on veut obtenir (réglage du thermostat) des ouvertures de porte si le couloir est moins chauffé, et de l'ouverture de la fenêtre pour aérer aussi. Et bien sûr suivant l'isolation du bâtiment la conso variera. La température extérieure influencera aussi, même si c'est atténué par l'isolation. Et suivant qu'on se trouve à Marseille ou à Strasbourg, la durée de chauffe ne sera pas la même ni les températures, donc on consommera plus à Strasbourg.

C'est parfaitement impossible de calculer la consommation, car de nombreux facteurs vont faire varier cette consommation. Et le problème serait le même dans une maison.

Petite parenthèse : ils sont marrants avec leurs exercices dans les écoles : des radiateurs électriques dans une clinique fut-elle poly... ce n'est pas courant ça. Il faudrait une puissance pas possible au compteur et avec la transition énergétique de Ségolène... il y a de quoi faire tomber plus d'un écolo sur le c...

[pkdick2]

Bonjour,

Heureusement, un radiateur de 2kW ne consomme pas 2 kWh toutes les heures. Les chauffages ne fonctionnent pas à pleine puissance tout le temps (et même plutôt rarement et c'est tant mieux).

Le but du thermostat est réguler le fonctionnement du chauffage par rapport à la température de la pièce. Cela peut être fait par des robinets thermostatiques pour les radiateurs à eau ou thermostat électronique, mécanique pour les radiateurs électriques.

Pour des radiateurs électriques, il faut installer une pince ampèremétrique sur le circuit électrique, cela permet de connaitre la puissance consommée (W) et d'en déduire l'énergie (Wh) sur un intervalle de temps donné. C'est donc une mesure à réaliser in situ.

Il est aussi possible d'estimer les besoins de chauffage de manière théorique en se basant sur l'isolation, la température désirée, les conditions climatiques (DJU, ensoleillement, vent) et d'autres caractéristiques du bâtiment (vitrages) mais c'est assez complexe à réaliser (voir comment les diagnostics de performance énergétiques sont réalisés donne un aperçu du côté aléatoire de la chose, il faut vraiment soigner l'étude pour en tirer quelque chose).

I faut également voir qu'un bâtiment est également chauffé par ses occupants et les appareils électriques en fonctionnement (ils dégagent de la chaleur, c'est autant de calories en moins à fournir par les radiateurs).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Larzacien]

bonjour, Il ne faut pas oublier qu'un radiateur électrique a un THERMOSTAT soit sur l'appareil, soit un thermostat d'ambiance, et que ce thermostat donne le courant à la résistance et le coupe lorsque la température réglée est atteinte.

Donc sur 24 heures, il va consommer une certaine fraction du temps. Si la résistance fonctionne 1/3 du temps sur 24 heures, ça donnerait 8 heures de fonctionnement de la résistance en tout. à 2 kw/h ça ferait 16 kw sur 24 heures.

Mais cela est un exemple.

La conso varie en fonction de la température qu'on souhaite (réglage thermostat
-) de l'isolation de l'immeuble
- du nombre d'ouvertures de porte si le couloir est moins chauffé
- de la durée d'ouverture de la fenêtre pour aérer par exemple.
- du climat de la région, même si l'isolation atténue en partie le phénomène

Et aussi, la conso de chauffage n'est pas linéaire sur l'année, elle fait une pointe en janvier et février le plus souvent.

Et ce serait dans une maison, ce serait pareil.

Donc on ne peut pas calculer la consommation d'un radiateur, sauf à faire des suppositions, puisque ça dépend de tellement de facteurs.

Petite parenthèse : Il sont marant dans ces écoles : des radiateurs électriques dans une clinique, fut-elle poly... ça n'existe nulle part, et maintenant avec la transition énergétique de Ségolène, il y a de quoi donner un infarctus à de nombreux écologistes...

[Bluedeep]

S'il fait 2 kw h, ça signifie que si la résistance fonctionne sans interruption pendant une heure il consommera 2 kw.

C'est le contraire.

[franwerq]

Merci pour vos réponses rapides et bien expliquées. Donc si je comprends bien, c'est impossible de calculer la consommation parcequ'il y a beaucoup trop de facteurs à prendre en compte, c'est bien ca ?
Donc la solution serait d'installer une pince amperemétrique sur le circuit pendant quelques jours ?

J'ai aussi une deuxième question : la batiment est chauffé par ces radiateurs mais aussi par une sorte de chaudiere ( souffleur?) qui chauffe l'air grâce à 2 résistances et l'envoie un peu partout dans le batiment.
Ca chauffe 1 fois toutes les 4 min m'a t-on dit.
Il faudrait procédé de la meme façon pour la consommation ?

[pkdick2]

Oui, ce serait une bonne solution, le mieux serait de mesurer les consommations pendant quelques jours et de les mettre en relation avec les DJU (degrés jour unifiés, pris par exemple sur le site : http://www.infoclimat.fr en recherchant la station la plus proche, les DJU étant accessible les relevés journaliers et sur les cumuls mensuels).

Ensuite, on peut extrapoler le chauffage nécessaire à une saison de chauffe via une règle de 3 avec les DJU pour la saison de chauffe complète.

Si c'est un grand bâtiment, je pense qu'il faudra un certain nombre de pinces car j'imagine qu'il n'y pas qu'un seul tableau électrique comme dans une maison.
Par contre, pour le souffleur, il sera peut être difficile d'isoler la partie chauffage de la partie soufflage dans la consommation mesurée.

[franwerq]

Donc avec les DJU et la consommation de quelques jours, je vais pouvoir faire une estimation de ma consommation du début de la saison de chauffe juqu'à aujourd'hui. Et avec ça + le prix du KWh, je pourrai calculer les couts du chauffage. Super !
Oui, le batiment posséde plusieurs étages et chaque étage est délimité en 3 zones (un tableau éléctrique pour chaque zone). Ca doit en faire 10 en tout mais il me semble qu'elles sont toutes reliées à un tableau général. Je n'aurais qu'à brancher la pince à cet endroit là.

Une dernière question et j'arrète de vous embetter :

Les radiateurs ne sont pas régulés : ils chauffent constemment pour une consigne de 19°.
Je dois trouver des solutions de gestion et de régulation pour réduire les couts.
J'ai pensé à acheter des nouveaux radiateurs avec un système de régulation pour avoir la possibilité d'abaisser le chauffage la nuit et les week ends dans les bureaux par exemple (il parait que -1°C = 7% d'économie) mais n'y a t-il pas plus simple ou moins cher comme solution ? Peut être l'isolation ?

Merci encore pour votre aide qui m'est d'une grande utilité !!

[pkdick2]

Oui, et plus la mesure sera faite sur un nombre important de jours et plus ce sera fiable (au moins une semaine).

Si les radiateurs sont réglés pour chauffer à 19°C, c'est qu'ils sont régulés.
Ce que vous voulez, c'est avoir des température des consigne différentes suivant des périodes hebdomadaires. il n'est pas forcément utile de changer les radiateurs, il faut regarder si ceux-ci peuvent accepter des fils pilote (qui donne une consigne confort, éco, arrêt..., il y a plusieurs variantes comme les 2, 4 ou 6 ordres). Il faut également regarder s'il y a des fils pilote pour faire passer ce signal dans les murs. Si ce n'est pas le cas, il est possible d'ajouter des récepteurs sans fils. La programmation passerait alors par un boitier (ou des boitiers) qui définit les heures de confort et éco par zone. C'est assez simple à installer dans une maison, mais dans le cas d'une polyclinique, ça peut être plus compliqué à mettre en œuvre.

L'isolation, c'est toujours la meilleure des solutions mais ce n'est pas toujours facile à mettre en œuvre et c'est généralement assez coûteux en rénovation. Il y a aussi l'amélioration de l'étanchéité à l'air, mais c'est un travail de fourmi (très gourmand en main d’œuvre et en temps d'investigation). Il y a peut-être des grosses fuites comme un sas défectueux ou mal pensé qui fait rentrer de l'air froid à longueur de journée ? Des fenêtres en simple vitrage avec des menuiseries qui laissent de grands courants d'air ?

Attention au 1°C = 7%, c'est un raccourci qui a pu être valable en moyenne mais cela dépend fortement de l'isolation et de la conception du bâtiment.

[behache]

Bonjour à Tous

J'ai une question sur mon projet de fin d'études portant sur la gestion et régulation du chauffage d'une polyclinique (ce qui n'est vraiment pas mon domaine).

Qu'est ce qui n'est pas de ton domaine, la gestion et la régulation du chauffage ?

Dans un des batiments, le chauffage se fait ..... combien consomme t-il alors ?

Ce ne sont que détails dans lesquels tu sembles t'être égaré .
Te demande t on de calculer la puissance ou l'énergie consommée, actuellement et celle si tu baissais de n°K la T° intérieure ?
Si oui, cela ne se calcule pas à partir de la puissance nominales de chaque émetteur mais à partir de l'équation
puissance (ou énergie) consommée = à la sommes des pertes thermiques du bâtiment.
Ceci suppose évidemment une température intérieure stabilisée à une valeur précise ou à préciser.

[behache]

Re bonjour

Donc avec les DJU et la consommation de quelques jours, je vais pouvoir faire une estimation de ma consommation du début de la saison de chauffe juqu'à aujourd'hui. Et avec ça + le prix du KWh, je pourrai calculer les couts du chauffage. Super

Les DJU (Degrés Jurs Unifiés) sont à base 18 c'est à dire calculés avec un gradient intérieur-extérieur basé sur seulement 18°C intérieur ce qui est évidemment inférieur à la réalité dans une clinique.
Il te faudra avant toute comparaison ou calcul ajouter des DJ supplémentaires aux DJU
Exemple T° intérieure 21°C => +3DJ/jour ce qui n'est pas rien :
+16% pour T° extérieure 0°C
+ 23% pour T°ext = 5°C
+ 38% pour T°ext = 10°C

[f6bes]

Donc la solution serait d'installer une pince amperemétrique sur le circuit pendant quelques jours ?

Bjr à toi,
Et comment connaitras tu le TEMPS durant lequel ta pince à mesurer un certain courant ?
Si tu veux connaitre la consommation faut aussi connaitre le temps !
C'estpas parce que ta pince va indiquer 10 A que tu sauras (ou non) pendant combien de temps cela a duré.
Il te faut à la fois l'intensité et LA DUREE, de cette intensité....sinon ta pince ne sert à...RIEN.

Je pense pas que tu restes à coté de ta pince pour chronométrer ses durées de de mesure !

Bonne jounrée

[Larzacien]

bonjour, pour savoir combien consomme le radiateur , il faudrait y mettre un compteur qui indiquerait combien il a consommé sur un jour, ou sur une semaine.

Mais bien sûr si on mesure au mois de mai il y a de fortes chances qu'il consommera moins qu'actuellement.

Un radiateur qui a une résistance de 2 kw, si cette dernière fonctionnait sans que le thermostat coupe pendant une heure, il consommerait bien 2 kw

Dès que la résistance a le courant elle fonctionne A PLEINE PUISSANCE. le thermostat n'agit que sur la durée de fonctionnement, il coupe le courant lorsque la température souhaitée est obtenue.

C'est pas la peine de mesurer la puissance du radiateur puisqu'on la connaît 2 kw/h

[franwerq]

Bonjour à TousQu'est ce qui n'est pas de ton domaine, la gestion et la régulation du chauffage ?



Ce ne sont que détails dans lesquels tu sembles t'être égaré .
Te demande t on de calculer la puissance ou l'énergie consommée, actuellement et celle si tu baissais de n°K la T° intérieure ?
Si oui, cela ne se calcule pas à partir de la puissance nominales de chaque émetteur mais à partir de l'équation
puissance (ou énergie) consommée = à la sommes des pertes thermiques du bâtiment.
Ceci suppose évidemment une température intérieure stabilisée à une valeur précise ou à préciser.

Bonjour,
tout ce qui est chauffage, thermique.. ce n'est pas mon domaine, j'ai juste les bases on va dire. Mon domaine c'est plus l'organisation industrielle, la mécanique, physique, élec..

Je vais reprendre depuis le début

L'objectif de mon projet : "c'est de connaitre les enjeux du chauffage de ce batiment en termes de consommation, le principe actuel de régulation et eventuellement des pistes d'améliorations "

Je sais que le batiment est chauffé par une station d'air et par des radiateurs électriques. Ils chauffent tous les 2 avec une consigne de 19° ,il me semble (je vais demander pour etre sur), sans régulation (horaire et hebdomadaire).
La je veux mesurer la puissance consommée par les radiateurs pendant 1 ou 2 semaines avec la consigne de 19° non stop afin de determiner le cout du chauffage (avec le prix du KWh et les DJU pour mettre a l'échelle du saison de chauffe entière) pour après le comparer avec le cout de ce meme chauffage mais la avec une régulation (horaire et hebodomadaire).
Je sais pas si j'ai été très clair ^^.
Après j'ai pas bien compris ton équation et ton histoire avec les DJU: je dois rajouter un DJ/jour pour chaque degré au dessus de 18 ?

Bjr à toi,
Et comment connaitras tu le TEMPS durant lequel ta pince à mesurer un certain courant ?
Si tu veux connaitre la consommation faut aussi connaitre le temps !
C'estpas parce que ta pince va indiquer 10 A que tu sauras (ou non) pendant combien de temps cela a duré.
Il te faut à la fois l'intensité et LA DUREE, de cette intensité....sinon ta pince ne sert à...RIEN.

Je pense pas que tu restes à coté de ta pince pour chronométrer ses durées de de mesure !

Bonne jounrée

Bonjour, c'est pas vraiment une pince ampèremétrique, plutot un analyseur de réseaux triphasé.

[behache]

tout ce qui est chauffage, thermique.. ce n'est pas mon domaine, j'ai juste les bases on va dire. Mon domaine c'est plus l'organisation industrielle, la mécanique, physique, élec..

Physique élec tu n'est pas loin du chauffage...
Les quatre notions suivantes te seront utiles :
- Les pertes thermiques d'un bâtiment sont proportionnelles au gradient de température entre Intérieur et Extérieur
- Quand la température est stable il y a égalité entre les apports et les pertes, c'est la, ou les régulations, qui se chargent de la stabilité de la température
- Les abaissements ne procurent, in fine, pas d'autre économie que celle résultant de la diminution des pertes pendant le temps correspondant.
il faut donc faire un calcul intégral à partir de l'évolution réelle de la température et plus encore du gradient
L'intégrale peut être pratiquement remplacée par la moitié de l'économie qui serait réalisée si l'abaissement avait été instantanée temps qu'ils sont modérés/gradient (en assimilant à des segment de droites les courbes asymptotiques de refroidissement réchauffement)
- Pendant l'abaissement de T°, le bâtiment (son inertie thermique) cède de l'énergie (kJ ou kwh) lors du relèvement il en absorbe. C'est un travail à somme nulle

Je vais reprendre depuis le début ..
L'objectif de mon projet : "c'est de connaitre les enjeux du chauffage de ce batiment en termes de consommation, le .... pour après le comparer avec le cout de ce meme chauffage mais la avec une régulation (horaire et hebodomadaire).
Je sais pas si j'ai été très clair ^^.

Très clair.
M'échappe pourtant la réelle possibilité de faire des abaissements nocturnes (journaliers et non pas horaires) et hebdomadaire dans une poly-clique.
Des malades n'y sont ils pas hospitalisées jour et et nuits 365 j/an ?
Si oui y aurait donc lieu d'avoir des zones avec abaissements et d'autres avec T° constante

Après j'ai pas bien compris ton équation et ton histoire avec les DJU: je dois rajouter un DJ/jour pour chaque degré au dessus de 18 ?

Oui +1DJ par ° au dessus de 18°C et par jour
N'oublies pas de justifier ce point en gros au début de tes calculs, au cas où l'auteur de ton projet n'y aurait pas pensé.