Températures de distribution et variables météorologiques

En règle générale, la régulation du chauffage se fait à partir d’une correspondance entre la température de départ de chauffage et la température externe (la courbe de chauffe). La température de départ dépend linéairement (ou presque) de la température externe. Dans les cas où il n’y a pas d’abaissement nocturne, l’application de filtre n’a pas forcément été nécessaire (Figure 25). Dans les graphiques suivants, les données sont en moyennes horaires.

Figure 25: Exemple de courbe de chauffe. CAR15, secteur nord.

35 40 45 50 55

04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00

Température de distribution (°C)

Dans d’autres cas, nous observons des écarts importants. Les raisons à l’origine sont différentes : abaissement nocturne, influence de l’ensoleillement, arrêt des pompes de circulation, régulation complexe ou problèmes de régulation, interférences avec d’autres circuits et autres problèmes techniques etc. Lorsque les raisons des écarts étaient clairement identifiables, nous avons procédé à l’application de filtres sur les données pour mieux identifier la relation entre la température de départ et la température externe.

Abaissement nocturne

L’établissement des profils journaliers et l’identification des heures de relances et d’abaissements ont permis de séparer les courbes de chauffe journalières et nocturnes dans les cas où il y a deux régimes (Figure 26 et Figure 27). Les valeurs prises lors des transitions de régimes ont également pu être éliminées. En général, on retrouve deux courbes de chauffe pour les deux régimes, la courbe diurne étant plus haute que la courbe nocturne.

Cela signifie que pour une même température externe (et ceci pour toute la plage de températures externes pendant la période de chauffe), la température de distribution de chauffage est plus élevée pendant la journée que durant la nuit.

Pointe matinale

Les situations avec trois régimes sont peu fréquentes (seulement trois bâtiments). Avec ce type de gestion, la courbe de chauffe lors de la relance matinale est plus haute que la courbe de chauffe de la journée (Figure 28).

Figure 26: Tdistr en fonction de (filtre horaire). DeSTA, secteur admin

Figure 27: Tdistr en fonction de Text (sans filtre). DeSTA, secteur admin

Figure 28: Exemple de cas avec trois courbes de chauffe (filtre horaire). SECH, secteur est.

Influence de l’ensoleillement

Nous avons constaté dans quelques cas que l’ensoleillement a une influence sur la température de départ. Le cas du bâtiment CG10_a par exemple, qui présente une orientation avec façades nord et sud et possède deux secteurs de chauffage correspondants, présente une différence très marquée entre les températures de distribution du secteur sud et celle du secteur nord lors de forts ensoleillements comme le mettent en évidence les figures suivantes qui montrent les températures de départ (nord et sud) et l’ensoleillement (Figure 29 et Figure 30). Ceci est très visible en particulier les 7,8, 13 et 14 décembre.

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

-10 -5 0 5 10 15

Température de distribution (°C)

Température externe (°C)

Tdép jour Tdép nuit Tdép relance

Figure 29: Profil hebdomadaire des températures de distribution. CG10_a, secteur nord et sud.

Figure 30: Profil hebdomadaire du rayonnement solaire global horizontal

Dans ce genre de cas, l’application d’un filtre permet d’éliminer les valeurs biaisées et d’obtenir une régression linéaire plus proche de la courbe de chauffe programmée (Figure 32 et Figure 31).

25 30 35 40 45 50 55 60

Température de distribution (°C)

Tdép sud Tdép nord

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Ensoleillement (W/m2)

Absence de relation claire entre les températures de distribution et la température pour le bâtiment représenté dans le graphique suivant, avec en rouge les températures de départ le jour et en bleu les températures de départ la nuit (Figure 33). Dans ce cas, le chauffagiste nous a confirmé que la sonde de température externe était hors d’usage. Ces problèmes peuvent être à l’origine d’une surconsommation énergétique et d’un inconfort thermique.

Figure 33: Exemple de cas avec problème au niveau de la sonde de température externe.

ROCH34, chauffage au sol. Figure 32: Tdistr en fonction de Text (filtres horaire). CG10_a,

secteur sud.

Figure 31: Tdistr en fonction de Text (filtres horaire et ensoleillement). CG10_a, secteur sud.

Limitation programmée des températures de distribution

Dans certains cas, les températures de distribution sont limitées à une valeur maximale.

Celle-ci est programmée dans le système de régulation (Figure 34 et Figure 35). Cette limitation intervient généralement lorsqu’il fait très froid (<-5°C). Pour effectuer les régressions linéaires dans ces cas-là, nous avons enlevé les valeurs qui peuvent biaiser la droite de régression (valeurs de températures de distribution qui sont limitées au niveau de la régulation).

Limitation non-programmée des températures de distribution

Dans un cas, un bâtiment avec une demande élevée, les températures de distribution sont limitées par la température en sortie de chaudière (Figure 36). Cela peut arriver notamment si la chaudière n’est pas correctement dimensionnée ou réglée.

Figure 35: Exemple de cas de cas avec limitation des températures de distribution programmée (filtres horaire et limitation). RAC33, secteur ouest.

Figure 34: Exemple de cas avec limitation des températures de distribution programmée (filtre horaire). RAC33, secteur ouest.

Figure 36: Exemple de cas avec limitation des températures de distribution liée au primaire. PEC14.

Ruptures de pente

Dans quelques situations, les températures de distribution en fonction de la température externe ne suivent pas une droite linéaire. La pente est généralement plus importante entre 10 et 20°C de température externe que lorsqu’il fait plus froid. Ce genre de courbe est pratiquée pour compenser le fait que le coefficient de transmission thermique des radiateurs n’est pas linéaire. Dans ce genre de cas, les valeurs en dessous du point de rupture de pente (ici les valeurs lorsque Text>10°C) ont été enlevées pour effectuer la régression linéaire (Figure 38 et Figure 37). Ceci explique pourquoi les extrapolations à 15 et 20°C de température externe sont problématiques.

40

Figure 37: Exemple de cas avec rupture de pente (filtres horaire et rupture de pente). BdC15, secteur tour a.

Figure 38: Exemple de cas avec rupture de pente (filtre horaire). BdC15, secteur tour a.

Gestion à des températures extérieures douces

Nous avons remarqué parfois que le chauffage continue de fonctionner au-delà de 20°C de température externe comme le montre l’exemple ci-dessous (Figure 39). Même si les puissances de chauffage en jeu sont relativement faibles, ceci dénote clairement un problème de gestion.

Figure 39: Exemple de cas pour des conditions douces. GC40, secteur sud.