Prise en compte du climat dans l'analyse des consommations de chauffage

 

La consommation d'énergie nécessaire au chauffage d'un bâtiment est évidemment fonction de la « rudesse » des températures extérieures hivernales.

Pour caractériser une saison de chauffe, on peut, heure par heure, additionner les écarts de température entre l'air ambiant et l'air extérieur. Cette sommation conduit alors à un résultat dont l'unité est le « degré heure » (Dh).

Lorsque l'écart de température entre le bâtiment et l'extérieur est de 1 [°C] pendant une heure, le « besoin de chauffage » est de 1 [Dh].

  • Un « degré heure » [Dh] correspond à un écart de température intérieure/extérieure de 1 [°C] pendant une heure.
  • Un « degré jour » [Dh] correspond à un écart de température intérieure/extérieure de 1 [°C] pendant une journée.
  • Un [DJ] correspond à 24 [Dh].

Exemple :

Le graphique ci-dessous représente l'évolution de la température extérieure sur une journée de 24 h.

Le bâtiment étudié est maintenu à 20 [°C].

On a calculé toutes les 3 heures le nombre de « degrés heures » :

De 0 à 3 h du matin, pour un chauffage à 20 [°C] et une température extérieure moyenne de 8 [°C], il y a eu 12 [°C] d'écart durant 3 h, soit 12 x 3 = 36 « degrés heures ».

L'addition de tous les « degrés heures » sur la journée conduit à 216 [Dh] soit 216/24 = 9 « degrés jours ».

Remarque : la température de chauffage utilisée pour calculer les [DJ] dans l'exemple ci-dessus était de 20 [°C]. On dit alors que l'on a calculé les [DJ] en base 20.

Si le bâtiment est chauffé à 16 [°C], on pourrait calculer les écarts de température entre 16 [°C] intérieur et la température extérieure, ce qui conduirait alors à des « degrés jours » en base 16.

Question:
Calculez en base 16 le nombre de degrés heures et de degrés jours correspondant à la journée ci-dessous. Le calcul sera effectué toutes les 3 heures pour la température moyenne extérieure correspondante.

Enfin, il est d’usage de comparer la température extérieure à la température de chauffage diminuée de 2 [°C] pour tenir compte des apports gratuits.

Ainsi, pour un chauffage à 20 [°C], on utilise les degrés jours base 18. Les degrés jours base 18 utilisés pour étudier les consommations d'énergie des bâtiments chauffés à 20 [°C] sont appelés degrés jours unifiés (DJU).

Ceci revient à dire que 2 [°C] de chauffage seront apportés par le soleil, l'éclairage etc.. En conséquence, pour ce qui concerne la consommation de chauffage pour une température ambiante souhaitée de 20 [°C], tout se passe comme si l'on devait à seulement chauffer à 18 [°C].

Question:
En quelle base de calcul faut-il déterminer les [DJ] pour étudier la consommation d'une crèche » chauffée en moyenne à 23 [°C] ?