Directives et normes futures
Les objectifs principaux, non seulement pour la Slovaquie mais aussi à l'échelle internationale, consistent à limiter la consommation d'énergie et à respecter les engagements ratifiés par le protocole de Kyoto. L'importance de la protection de l'environnement et de l'économie des ressources énergétiques a été confirmée par des événements récents liés aux problèmes d'approvisionnement en carburants provenant des pays de l'Est. La Communauté européenne a élaboré un plan politique pour garantir l'accomplissement des objectifs fixés dans ce domaine par des efforts et des ressources communs au sein de la Communauté.
Dans ce contexte, le Parlement européen et le Conseil de l'Union européenne ont adopté en 2002 une directive spéciale, devenue un outil efficace au niveau de la Communauté européenne pour assurer son application sur l'ensemble du territoire de l'Union. Il s'agit de la directive 2002/91/CE, plus connue sous l'abréviation "EPB" (acronyme anglais pour "Energy Performance of Buildings", c'est-à-dire "Efficacité énergétique des bâtiments").
Comme son nom l'indique, l'idée centrale de ce document est le bâtiment chauffé, et surtout les interventions d'ordre énergétique pouvant y être effectuées. La directive précise les solutions pouvant être choisies, ainsi que les types de bâtiments concernés, afin d'assurer un impact significatif sur la situation énergétique en Europe. Ainsi, le principe d'une forte dépendance entre le bâtiment chauffé et son système de chauffage est confirmé et renforcé.
En Slovaquie, les dispositions de cette directive sont intégrées par la loi n° 555/2005 et l'arrêté exécutif n° 625/2005.
Nous ne détaillerons pas le contenu de l'arrêté, car plusieurs de ses points sont encore en cours de développement. Examinons cependant plus en détail la directive. Jusqu'à présent, celle-ci a suscité des débats exclusivement techniques et normatifs, qui serviront de base pour une application correcte de sa composante prescriptive.
Puisque la directive a un impact européen, le premier pas vers son application est l'existence de normes juridiques appropriées :
• elles doivent prendre en compte le niveau technologique actuel dans les domaines de l'installation et de la construction,
• elles doivent garantir l'unité nécessaire pour la base théorique des méthodes de calcul au niveau de la Communauté européenne,
• elles doivent permettre, dans les annexes correspondantes applicables à chaque pays, l'introduction de paramètres définissant les conditions de construction et climatiques spécifiques à chaque pays.
Pour ces raisons, la Commission européenne a chargé le CEN de préparer une base technique appropriée pour l'application de la directive EPB.
Il est d'abord nécessaire de préciser que la nouvelle base technique et normative pour l'économie d'énergie doit être beaucoup plus étendue et structurée, car elle doit inclure un plus grand nombre de possibilités de solutions d'application et accorder une attention accrue aux sources d'énergie alternatives. Cela découle des nouvelles expériences acquises dans le domaine de la conception. L'institut CTI collabore activement à la préparation de ces documents et apporte à ce projet européen l'expertise et l'expérience du secteur industriel et des spécialistes.
Examinons à présent comment ce nouveau paquet législatif sera structuré.
Comme mentionné précédemment, l'adoption de la nouvelle directive européenne s'est déjà répercutée dans certaines normes, comme la norme en cours de préparation prEN 15316 - Systèmes de chauffage dans les bâtiments. Contrairement aux réglementations précédentes, la future norme ne sera pas rédigée sous forme d'un document unique, mais sera divisée en plusieurs parties. Cela permettra de définir précisément et de manière ciblée, par le calcul, les paramètres prescriptifs des sous-systèmes individuels du système de chauffage (production, émission, accumulation et distribution) pour différentes solutions d'installation, allant des systèmes traditionnels aux systèmes à condensation, en passant par le chauffage à distance et les capteurs solaires, en tenant compte de toutes les sources d'énergie utilisées.
Il ne serait pas éthique de détailler les normes qui ne sont encore qu'en cours de préparation, nous suggérons donc plutôt de prendre un aperçu de l'état actuel de la technologie thermique européenne d'un point de vue philosophique.
Le principe fondamental, à partir duquel la nouvelle législation européenne sur le calcul de l'efficacité du système de chauffage pourrait s'appuyer, pourrait être une conception différente du système de chauffage.
Comme on peut le deviner "entre les lignes" du paragraphe précédent, où le système de régulation n'a pas été mentionné parmi les sous-systèmes du système de chauffage, certaines pays européens privilégient une stratégie alternative, où l'analyse du "système d'accumulation" est mise en avant. Cette option découle de la nécessité d'une analyse plus approfondie et intégrée du fonctionnement du système de chauffage dans son ensemble. Cette nouvelle approche combine les évaluations des besoins en énergie thermique pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire, souvent très différentes, en un seul processus de conception. Ce point de vue est incontestablement "plus fondamental" d'un point de vue thermodynamique.
Lors de la conception du système de chauffage, l'approche thermodynamique est privilégiée, c'est-à-dire qu'on prend en compte le transfert réel de chaleur et, par conséquent, les pertes thermiques. D'un point de vue strictement physique, il faut toutefois admettre que le système de régulation influence effectivement le flux thermique, même si la chaleur elle-même ne traverse pas physiquement le système de régulation. Cependant, comme nous le verrons dans les pages suivantes, l'exclusion du sous-système de régulation donne une image incomplète du fonctionnement du système et, par conséquent, de ses caractéristiques.
En pratique, cette approche implique que la gestion de l'énergie thermique produite, adaptée aux besoins du bâtiment concerné, devient une propriété interne de chacun des sous-systèmes, qui fonctionnent presque en continu dans le mode de chauffage, avec un faible nombre de démarrages et d'arrêts. D'un point de vue technique, ce type de sous-système de production de chaleur est très simple et nécessite une méthode de contrôle tout aussi simple.
Cette conception, "académiquement" très correcte, rencontre cependant certains problèmes pratiques qui, au moins sur notre territoire, atténuent partiellement ses avantages. Comme d'habitude, divisons d'abord les installations en deux catégories : les nouvelles constructions et les rénovations dans les bâtiments plus anciens.
Dans les nouvelles constructions, les limitations techniques sont naturellement plus faibles lors du choix du type d'installation, mais les contraintes économiques sont présentes.
Aujourd'hui, l'installation à forte capacité d'accumulation n'est plus utilisable dans les nouvelles constructions, car, en raison des prix élevés, les appartements moyens et petits sont plus prisés dans la construction résidentielle, car ils se vendent mieux.
Ici, le concepteur et l'installateur doivent résoudre la question de l'économie d'espace. Il est alors très important de bien gérer les raccordements, de choisir un emplacement approprié pour le réservoir (ce qui n'est pas toujours facile) et de concevoir les réseaux conformément aux exigences architecturales du client.
En outre, ces installations d'accumulation présentent l'inconvénient d'une grande inertie thermique, qui nécessite souvent une source complémentaire, par exemple l'énergie solaire ou, beaucoup plus fréquemment, l'électricité. Les sources électriques sont utilisées comme sources complémentaires dans les pays où l'électricité est relativement abordable pour des raisons particulières. Dans ces cas, une forte inertie thermique pénalise l'efficacité de la régulation.
En plus des facteurs mentionnés, le choix de ce type d'installation entraînerait une augmentation des coûts généraux de chauffage, tant en matière de matériaux qu'en matière de main-d'œuvre. En raison de ces considérations, le choix d'installations à grande capacité pour le chauffage central cède souvent la place à des solutions de chauffage d'eau chaude sanitaire indépendantes au gaz, associées à un système de chauffage utilisant d'autres types de combustibles (liquides ou solides).
La technique de chauffage italienne est cependant axée sur des produits hautement technologiques, que l'industrie italienne est capable de mettre sur le marché à des prix abordables.
Enfin, comme le montrent les expériences pratiques, il n'est pas possible, d'un point de vue conceptuel, d'évaluer l'efficacité et la performance d'un système de production de chaleur de manière générale, sans prendre en compte le type spécifique des appareils utilisés pour le contrôle de la chaleur. L'état actuel du développement technique a permis l'introduction d'une connexion électronique directe entre la source de chaleur et le système de régulation thermique.
Le système source de chaleur - régulation thermique représente en réalité le « cerveau » du système de chauffage. Une étroite interconnexion entre la source de chaleur et la régulation doit également se refléter dans le schéma conceptuel logique.
Nous soulignons que c'est précisément le système de régulation thermique qui doit toujours être conçu conformément aux connaissances les plus récentes dans ce domaine. Cet aspect est particulièrement pris en compte par les normes de certains États membres de l'UE, par exemple la norme italienne UNI l 0348 sur l'efficacité des systèmes de chauffage.
Le procédé actuellement prescrit pour les calculs ne tient compte ni des systèmes de régulation thermique les plus modernes ni des plus avantageux.
Ici, nous jugeons nécessaire de mentionner les paramètres qui pourraient établir des valeurs tabulaires plus fiables pour le calcul de l'efficacité de la régulation (voir tableau).
