Analyse théorique et expérimentale d’un système de récupération de chaleur sur eaux grises

Jean-Baptiste Bouvenot^1, ⋆, Benjamin Latour¹, Fanny Arrayet^1
⋆ : jean-baptiste.bouvenot@insa-strasbourg.fr
¹ INSA Strasbourg, Laboratoire ICube
Mots clés : récupérateur de chaleur sur eaux grises, récupérateur de chaleur sur eaux de douche, échangeurs de chaleur, échangeur gravitaire
Résumé :

L’eau chaude sanitaire (ECS) représente en 2017 11% de la consommation d’énergie primaire dans le résidentiel qui représente quant à elle 45% des consommations énergétiques totales. Bien que cette part reste relativement réduite dans l’existant, les nouvelles réglementations thermiques, vont la rendre prépondérante au niveau des consommations dans les bâtiments résidentiels neufs. Pour réduire la consommation de ce poste, il est d’abord possible de travailler sur les besoins (isolation du réseau/stockage, réduction des débits, modification du comportement). Il est ensuite possible de travailler sur l’efficacité des systèmes (CET thermodynamique, chaudières performantes) et sur le recours aux énergies renouvelables (biomasse, pompes à chaleur, solaire). Enfin, il est également possible de récupérer une partie de la chaleur contenue dans les eaux grises via des systèmes passifs (échangeurs de chaleur gravitaires) ou actifs (utilisation d’une pompe ou d’une pompe à chaleur). Ce travail propose une analyse théorique du fonctionnement des récupérateurs de chaleur gravitaires sur eaux grises liées à l’ECS. L’étude présente et compare énergétiquement différents montages hydrauliques possibles et en tire des préconisations pour optimiser la mise en œuvre de ces systèmes. Ensuite, ce papier présente l’analyse de données expérimentales d’un test in situ réalisé dans un logement équipé d’un récupérateur de chaleur sur eau grise gravitaire. Cette étude permet de d’évaluer la performance de ces systèmes en conditions réelles et permet d’établir des corrélations quant à l’influence de certains paramètres (débit, température, taille de l’utilisateur, pertes par évaporation/convection, fréquence de purge). Enfin, une comparaison sera faite aux conditions de tests normalisés pour en proposer une amélioration.

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2020-085

PDF : download