ecs.py

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Created on February 13, 2025

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Partie 1 : Détermination du profil de consommation

**Consigne :** Calculer le débit instantané, le débit de pointe sur 10 minutes et la consommation journalière pour chaque bâtiment.

**1. Débit instantané nécessaire à 60°C :**   

Formule : [ Q_{i60} = (Q_i × (T_{sortie} - T_{EF})) / (T_{60} - T_{EF}) ]  

- *Zone Hébergement :*Qi38°C = 12 × 8 /60 = 1,6 l/s
 [ Qi60} = (1,6 × 28) / 50 = 0,896 l/s ]  

- *Zone Bureaux :* Qi40°C = 2 × 8/60 = 0,27 l/s
[ Qi60} = (0,27 × 30) / 50 = 0,16 l/s ]

**2. Débit de pointe 10 minutes :** *(Type de production : ECS instantanée)*  
Formule : [ Q_m = Q_i × Temps ]  
- *Hébergement :* [ Q_m = 0,896 × (60*10) = 537,6 l/10' ]  
- *Bureaux :* [ Q_m = 0,16 × 600 = 96 l/10' ]

**3. Consommation journalière :** *(Type de production : ECS par accumulation)*  

Formule : [ Q_{j60} = (Q_j × (T_{sortie} - T_{EF})) / (T_{60} - T_{EF}) ]  

- *Hébergement :* [ 50 × 65 = 3250 l/jour ]  

- *Bureaux :* [ Qj50 = 60 × 7 = 420 l/jour 
420× (T_{50} - T_{EF}) / (T_{60} - T_{EF}) = (420 × 40°C)/(50°C) = 336 l/jour. Ce calcul utilise la consommation initiale à 50°C et l'ajuste pour obtenir la consommation équivalente à 60°C.]

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### Partie 2 : Dimensionnement d’une production ECS

**Consigne :** Calculer la puissance, le débit primaire et le volume minimum pour chaque type de production.

**ECS instantanée :**  

- Formule de puissance : [ P = Qi × Cpeau × (T_{sortie} - T_{EF})*taux couverture ]  

- Formule de débit primaire : [ Q_{prim} = (P × 3,6) / (C_p × (T_{aller} - T_{retour})) ]

**ECS semi-instantanée :**  
- Formule de puissance : [ P = Q × C_p × (T_{sortie} - T_{EF}) × taux couverture ]  
Pi = 0,896 × 4,18 × (50) × 0,5

- Formule de débit primaire : [ Q_{prim} = (P × 3,6) / (C_p × (T_{aller} - T_{retour})) ]

- Volume minimum : [ V_{min} = (Q - Q_{ECH}) × 600 s ]

QECH.ECS = PECS / 4,18 ×(T°60−T° EFS)
 PECS = Q × C_p × (T_{sortie} - T_{EF}) × taux couverture

**ECS par accumulation :**  
- Volume minimum : [ V_{min} > Q_j ]

**ECS par stockage primaire :**  
- Formule de puissance : [ P = Q × C_p × (T_{sortie} - T_{EF}) × 1,1 ]  
- Volume de stockage : [ V_{stock} = ((Q_{prim} - Q_{disp}) × 600) / 3600 ]

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**Tableau comparatif des options ECS :**  
- *Semi-instantanée :*  
(Hébergement) Critère : Mise en place d’un module d’une puissance de 94 KW mini et d’un volume tampon ECS mini de 269 L
Proposition technique : Mise en place d’un module ECS de type PRIMA 11 (100 kW). On sélectionnera une cuve de 300 L
(Bureaux)Critère : Mise en place d’un module d’une puissance de 34 KW mini et d’un volume tampon ECS mini de 48 L
Proposition technique : Mise en place d’un module ECS de type PRIMA 07 (60 KW) On sélectionnera une cuve ECS de 300 L 
NON RETENU => Surpuissance > 50%


- *Accumulation :* 
(Hébergement) Critère : Mise en place d’un volume tampon ECS mini de 3250 L
Proposition technique : On sélectionnera une cuve de 4000 L, ou 2 cuves de 2000
NON RETENU => Encombrement important. 
(Bureaux) Critère : Mise en place d’un volume tampon ECS mini de 336 L
Proposition technique : Mise en place d’une cuve ECS de 500 L avec réchauffeur tubulaire (puissance à déterminer 

- *Stockage primaire :*
(Hébergement)Critère : Mise en place d’un module d’une puissance de 206 KW mini et d’un volume tampon ECS mini de 640 L
Proposition technique : Mise en place d’un module ECS de type PX DELTA 25 (210 kW). On sélectionnera une cuve de 750 L
(Bureaux)Critère : Mise en place d’un module d’une puissance de 37 KW mini et d’un volume tampon ECS mini de 100 L
Proposition technique : Mise en place d’un module ECS de type PRIMA 07 (60 KW) On sélectionnera une cuve ECS de 300 L
NON RETENU => Surpuissance > 50%


Proposer le type de production le plus adapté en justifiant les choix (appel de puissance, secours) :
• Zone Bureaux
Après étude, nous pouvons retenir, pour la zone Bureaux, la mise en place d’un ballon tampon ECS de 500 L équipée d’un
réchauffeur tubulaire. Nous pouvons déterminer la puissance du réchauffeur tubulaire selon le temps de réchauffage souhaité : 8 h (conforme bâtiment tertiaire). 
Soit : P ech = Vstockage (m3)/DuréeStock(h)× 1,16 × (T°60° − T°EF)
Nous calculons le débit primaire EC : Q prim.EC = Pi x 3.6/Cp eau × (T°Aller EC − T° Retour EC)
Nous disposons d’une puissance suffisante en sous-station Q dispo.EC = 1 m3/h
Cette solution technique est validée 

Zone Hébergement 
Solution 1 : Semi-instantanée
Il est possible de calculer Le temps de remise en chauffe selon le débit ECS instantanée.
DuréeStock = Vstockage/Qecs
Avec Qecs = 100 kW/1,16 x 20 = 1,7 m3⁄h = 0,48 l/s
DuréeStock =300/0,48 = 625 s
DuréeStock = 11 min
Il est maintenant possible de calculer la durée maximale de tirage disponible selon le débit ECS instantanée :
DuréeECS = Vstockage/Q. inst − Qecs
DuréeECS =300/0,9 − 0,48 = 714 s = 12 min

Solution 2 : Stockage primaire
Il est possible de calculer Le temps de remise en chauffe selon le débit ECS instantanée.
DuréeStock = Vstockage × 3,6/Q disp EC
DuréeStock =750 × 3,6/5= 540 s
DuréeStock = 9 min
Il est maintenant possible de calculer la durée maximale de tirage disponible selon le débit ECS instantanée :
DuréeECS = Vstockage × 3,6/Q prim. EC − Q disp EC
DuréeECS = 750 × 3,6/8,8 − 5 = 710 s = 12 mim

**Conclusion :** Ce document inclut toutes les consignes, formules, étapes de calcul et résultats pour chaque type de production d'ECS abordé dans le TD original, ainsi que les annexes et la proposition technique finale.

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