Profils horaires de l'eau chaude sanitaire

Les bâtiments étant de mieux en mieux isolés, la demande en eau chaude sanitaire devient de plus en plus importante lors de la conception des champs de forage géothermiques. Dans cet article, nous présentons la nouvelle option de GHEtool Cloud permettant de travailler avec des profils horaires d'eau chaude sanitaire.

Eau chaude sanitaire en GHEtool

Dans la conception géothermique, il y a deux aspects importants : l'effet à long terme, régi par le déséquilibre géothermique, et l'effet à court terme, qui est régi par la puissance de pointe sur le champ de forage.

La demande d'eau chaude sanitaire (ECS) influence le déséquilibre de manière assez significative, surtout depuis que les normes d'isolation augmentent et que la demande d'extraction est de plus en plus dominée par la demande d'eau chaude sanitaire. Cependant, comme le déséquilibre n'est important qu'à long terme (comme expliqué dans notre article ici), la puissance de pointe de l'eau chaude sanitaire n'est pas très importante. C'est pourquoi, dans le passé, l'eau chaude sanitaire était comptabilisée comme une demande d'énergie annuelle, en supposant qu'elle était produite en permanence à une certaine puissance de base.

Pour certains types de bâtiments tels que les hôtels, les spas et les piscines, cette hypothèse n'est pas très précise, car ils peuvent avoir des profils d'eau du robinet très prononcés. Les hôtels, par exemple, connaissent un pic de demande d'ECS le matin et le soir avant le dîner. Par conséquent, dans ce cas, il n'est pas déraisonnable que la capacité de la pompe à chaleur soit sélectionnée pour faire face à ce pic élevé de demande d'eau chaude domestique et qu'elle ait également une influence sur le comportement à court terme du champ de forage (comme expliqué dans le tableau ci-dessous). ici).

Dans l'exemple ci-dessous, un gros plan du profil de charge horaire montre clairement que la demande d'ECS est supérieure à la demande de chauffage.

Compatibilité avec les méthodes existantes

Comment ce nouveau profil horaire (annuel et pluriannuel) de l'ECS fonctionne-t-il avec les méthodes existantes dans GHEtool Cloud ?

Pour toutes les méthodes liées à la simulation et au calcul du profil de température (calcul du profil de température, calcul de la profondeur requise, combinaison du refroidissement actif et passif, et ainsi de suite), il existe un support direct pour travailler avec des profils horaires d'ECS. Cependant, lorsque vous souhaitez simuler des systèmes hybrides, il y a quelques points importants à noter.

Optimiser la puissance et l'équilibre

L'optimisation de la puissance (en savoir plus) ici) et optimiser l'équilibre (plus d'informations dans cet article) ont été adaptées à ce nouveau profil de charge. Comme vous vous en souvenez peut-être dans nos articles précédents, les deux méthodes ont réduit la demande de chauffage de pointe de manière à ce que la température moyenne minimale du fluide reste dans les limites de température. Cependant, maintenant que le chauffage et la demande d'eau chaude sanitaire contribuent tous deux à la charge d'extraction, un choix doit être fait quant à la charge à limiter en premier.

Actuellement, ces méthodologies favorisent la production d'eau chaude sanitaire par rapport à la production de chauffage à l'aide de la pompe à chaleur géothermique. Cela signifie qu'à chaque fois que la température moyenne minimale du fluide tombe en dessous du seuil, la demande de chauffage de pointe est réduite en premier. Ce n'est que lorsque, in extremis, tout le chauffage est retiré du champ de forage que la demande d'ECS est réduite.

Restez à l'écoute
Nous continuons à travailler sur l'amélioration de la vitesse de ces méthodes. Dans une prochaine mise à jour, vous aurez la possibilité, en tant qu'utilisateur, de choisir la demande que vous souhaitez limiter en premier.

Dans l'exemple ci-dessous (pour la méthode d'optimisation de la puissance), vous pouvez clairement voir que la demande de chauffage est limitée, alors que le profil de l'eau chaude domestique est toujours fourni à cent pour cent par le champ de forage.

Dans la courbe de la durée de la charge, cela devient encore plus visible. La puissance géothermique de chauffage qui peut être fournie par le champ de forage est de 14 kW, alors qu'elle est de 30 kW pour l'eau chaude sanitaire.

Simulation d'un système hybride et optimisation énergétique

Lorsque vous simulez votre système hybride ou que vous optimisez l'énergie, les méthodologies supposent que votre demande d'ECS sera toujours satisfaite par le champ de forage géothermique.

La méthode de simulation d'un système hybride (que vous pouvez consulter pour en savoir plus) ici) suppose que le passage d'une technologie à l'autre dans votre système hybride se fait en fonction d'un seuil de température extérieure. Comme la demande d'eau chaude sanitaire ne dépend généralement pas de la température extérieure, on suppose qu'elle est toujours fournie par la pompe à chaleur géothermique.

Pour la méthode d'optimisation de l'énergie, il n'est pas encore possible d'optimiser à la fois le chauffage et l'eau chaude sanitaire, comme c'est le cas pour les autres méthodes d'optimisation. Dans le backend, la méthode d'optimisation pour l'énergie convertit la charge en un profil de charge mensuel (pour plus d'informations sur la méthodologie, voir cette article). Sur une échelle de temps mensuelle, il n'est pas possible de faire la distinction entre la charge de chauffage et la charge d'ECS. Par conséquent, lors de l'utilisation de la méthode d'optimisation de l'énergie, la charge d'ECS ne sera pas optimisée et sera supposée être entièrement fournie par la pompe à chaleur géothermique.

Conclusion

La demande en eau chaude sanitaire devient de plus en plus importante dans la conception des systèmes géothermiques. Cela est particulièrement vrai pour les bâtiments dont le profil de l'eau du robinet est prononcé, comme les hôtels, les hôpitaux ou les piscines. Dans ces cas, cette charge influence non seulement le déséquilibre géothermique mais aussi le comportement à court terme.

Dans cet article, la nouvelle possibilité de travailler avec des profils horaires d'ECS a été présentée, montrant à la fois sa simplicité et son intégration aux méthodes existantes. La mise en œuvre de profils horaires pour l'ECS est la première étape vers une plus grande flexibilité de l'hybridation et, bientôt, des méthodes de régénération.

Références

• • Regardez notre vidéo d'explication sur notre page YouTube en cliquant sur ici.