1、 AFNOR 2002 Tous droitsrservsFA122022 ISSN 0335-3931NF E 39-006Juin 2002Indice de classement : E 39-006ICS : 91.140.10Chauffage urbainRseaux de transport et de distribution de chaleur ou de froidRgulation des rseaux de chauffage urbain ou de froid urbainE : District heating Hot or cold water transpo
2、rt and distribution networks Regulation of the hot or cold water district heating networksD : Fernwrme Wrme-bzw-Kltetransport-und Verteilungsnetze Regeleun von Fernawrme-bzw-FernkltenerzenNorme franaise homologuepar dcision du Directeur Gnral dAFNOR le 20 mai 2002 pour prendre effetle 20 juin 2002.R
3、emplace la norme exprimentale XP E 39-006, doctobre 1998.Correspondance la date de publication du prsent document, il nexiste pas de travaux internatio-naux ou europens traitant du mme sujet.Analyse Le prsent document prcise les critres spcifiques de caractrisation prendre encompte lors du choix des
4、 systmes de gestion du fonctionnement des quipementsdun rseau de chauffage urbain ou de froid urbain, et les systmes de rgulation despostes de livraison raccords des rseaux.Descripteurs Thsaurus International Technique : chauffage, agglomration urbaine, rseau dechaleur, gestion, rglage, caractristiq
5、ue de fonctionnement, qualification, grandeur.Modifications Par rapport au document remplac, changement de statut et homognisation avecla norme NF E 39-001, de dcembre 1998. AFNOR 2002 AFNOR 2002 1er tirage 2002-06-Fdite et diffuse par lAssociation Franaise de Normalisation (AFNOR) 11, avenue Franci
6、s de Pressens 93571 Saint-Denis La Plaine Cedex Tl. : + 33 (0)1 41 62 80 00 Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 www.afnor.frCorrectionsChauffage urbain UNM 703Membres de la commission de normalisationPrsident : M BARROYERSecrtariat : M LE ROUX et MLLE LECLER UNMM BARROYER DALKIAM BOCHELEN UEMM CLOTTEAU INPA
7、L INDUSTRIESM CRETON BNSM CROMER NORDONMCYROT SNIM DANIEL MAIRIE DE PARIS DIR VOIRIE ET DEPLACEMENTSM DE PRETTO WANNITUBEM DGARDIN MINISTERE DE LINDUSTRIEMLLE DILLEE AFNOR NORMALISATIONM DURAND IDEXM DYRLA GAPAVEM FAISQUES FED FG3EM FOURREAU CPCUM JULLIEN MINISTERE DE LINDUSTRIEM KELLER IKELM LE BEL
8、LAC ELYOM MARTIN-CHATENET CLIMESPACEMLLE MIGLIORE ADEMEM NURY ALPHACANM POTIER CSTBMME PUIG RIVPM QUACH STEGCM RAMOUSSE COMPAGNIE DE CHAUFFAGEM RIEHL TROUVAY ET CAUVINMRZAS SOCOTECM SCHIMA SNCTM SESOLIS TRIBUM TACHET SOCCRAMM TARZE CICHM ZIESSEL WANNER ISOFI 3 NF E 39-0061 Domaine dapplication . 42
9、Rfrences normatives . 43 Termes et dfinitions . 44Objectif . 45 Rgulation des postes de livraison . 45.1 Prsentation . 55.2 Grandeurs perturbatrices . 55.3 Grandeurs rgles . 65.4 Grandeurs de rglage ou dajustement 65.5 Critres de qualification . 65.6 Classes dquipement des postes de livraison 76 Ges
10、tion du fonctionnement densemble du rseau de distribution . 86.1 Prsentation . 86.2 Grandeurs perturbatrices . 86.3 Grandeurs rgles . 86.4 Grandeurs de rglage ou dajustement 96.5 Organisation de la conduite . 97 Rgulation des sources 10SommairePageNF E 39-006 4 1 Domaine dapplicationLe prsent docume
11、nt donne les critres de qualification considrer lors du choix des systmes destins greraussi bien le fonctionnement densemble dun rseau de chauffage urbain ou de froid urbain, qu rguler les pos-tes de livraison et les sources raccords celui-ci.Il complte les prescriptions gnrales applicables ce genre
12、 dquipements.2 Rfrences normativesLe prsent document comporte par rfrence date ou non date des dispositions dautres publications. Ces rf-rences normatives sont cites aux endroits appropris dans le texte et les publications sont numres ci-aprs.Pour les rfrences dates, les amendements ou rvisions ultr
13、ieurs de lune quelconque de ces publications nesappliquent ce document que sils y ont t incorpors par amendement ou rvision. Pour les rfrences nondates, la dernire dition de la publication laquelle il est fait rfrence sapplique.NF E 39-001:1998, Chauffage urbain Rseaux de transport et de distributio
14、n de chaleur ou de froid Terminologie.NF EN 1437-1:1997, Compteurs dnergie thermique Partie 1 : Prescriptions gnrales.NF EN 1434-2:1997, Compteurs dnergie thermique Partie 2 : Prescriptions de fabrication.NF EN 1434-3:1997, Compteurs dnergie thermique Partie 3 : changes de donnes et interfaces.NF EN
15、 1434-4:1997, Compteurs dnergie thermique Partie 4 : Essais en vue de lapprobation de modle.NF EN 1434-5:1997, Compteurs dnergie thermique Partie 5 : Essais de vrification primitive.NF EN 1434-6:1997, Compteurs dnergie thermique Partie 6 : Installation, mise en service, surveillance defonctionnement
16、 et maintenance.3 Termes et dfinitionsPour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans la norme NF E 39-001 sappliquent.4ObjectifLa gestion combine des diffrents systmes de rgulation quipant un rseau de distribution de chaleur ou defroid, ainsi que les postes de livraison et
17、les sources, vise optimiser en permanence les critres dexploitationde manire : satisfaire tout instant la demande de chaque poste de livraison, compte tenu de lvolution de ses besoins,dans le cadre des engagements contractuels ; obtenir les meilleures performances technico-conomiques du rseau.5 Rgul
18、ation des postes de livraisonLa rgulation des postes de livraison nest traite ici que vis-vis des ractions quelle est susceptible davoir surle comportement du rseau. 5 NF E 39-0065.1 PrsentationLe schma de la figure 1 a pour unique objet de permettre didentifier les paramtres dont il est question ci
19、-aprs.Il ne constitue en aucun cas une quelconque recommandation.Lgende1 Rducteur de pression2 Robinet dajustement de dbit de bipasse (optionnel)3 Compteur de dbit/puissance4 Rgulation5 changeur ou mlangeurQI = Qe+ Qbpentre/sortie= pa prpr= pe prFigure 1 Identification des paramtres 5.2 Grandeurs pe
20、rturbatricesLes grandeurs perturbatrices sont des paramtres dont lvolution est indpendante du comportement du postede livraison, par opposition aux grandeurs sur lesquelles la rgulation du poste peut avoir une influence directeou indirecte. Elles peuvent tre entre autres : la temprature extrieure Te
21、;le p entre/sortie ou pression diffrentielle dalimentation, disponible sur le rseau primaire : cest la diffrencede pression entre la pression du parcours aller paet celle du parcours retour pr au droit du poste de livraison ;dans le cas dun rseau utilisant la vapeur atmosphrique avant renvoi par une
22、 pompe de relevage, p = pa; la temprature darrive du rseau primaire Taet la pression pa; la temprature de retour du secondaire Tsr, p1qui dpend du rseau secondaire, lequel est de la responsabilitdu consommateur.NF E 39-006 6 5.3 Grandeurs rglesLes grandeurs rgles sont les paramtres dont la valeur es
23、t maintenue un point de consigne ou assujettie nepas dpasser une valeur limite. Elles peuvent tre entre autres : la temprature de dpart du secondaire Tsd; la temprature dvaporation dans le cas dun vaporisateur ;le prgal au p entre/sortie, ou infrieur celui-ci quand il est rgul par un rducteur de pre
24、ssion ; la temprature de restitution au parcours retour Tr: elle peut tre diffrente de la temprature de sortie delchangeur Tsdans certaines configurations, en particulier si lorgane de rglage est une vanne 3 voies ; le dbit primaire traversant le poste de livraison Q1: il peut tre diffrent du dbit t
25、raversant lchangeur Qedans certaines configurations, en particulier si lorgane de rglage est une vanne 3 voies ; la temprature ambiante dun local de rfrence ; la puissance livre par le poste de livraison P1= Q1 (Ha Hr) = Qe (He Hs), Ha, Hr, Heet Hstantlenthalpie du vecteur nergtique aux tempratures
26、Ta, Tr, Teet Ts.5.4 Grandeurs de rglage ou dajustementLes grandeurs rgles sont les paramtres asservis par la rgulation pour contrler les grandeurs rgles. Ellespeuvent tre entre autres : le dbit traversant lchangeur ; la temprature dentre dans lchangeur ou le mlangeur Te, quand elle nest pas gale Ta,
27、 en raison dedispositions particulires de mlange/recyclage ; la perte de charge du rducteur de pression permettant de maintenir le prconstant et gal la valeur choisie ; la pression pedans le cas de la vapeur.5.5 Critres de qualificationLa demande de puissance dun poste de livraison est susceptible d
28、e varier de 0 100 % et il est ncessaire quelvolution de celle-ci soit progressive. Principalement influence par la temprature extrieure et les vnementsmtorologiques, elle dpend aussi de lheure du jour (matin, soir, nuit), du jour de la semaine, du type de jour(ouvrable, fri) et de la saison. Dans le
29、 cas de desserte industrielle, elle est lie aux besoins de celle-ci.Il est souhaitable que la temprature de retour (Tr) des rseaux de chauffage urbain soit la plus basse possible(ou la plus haute dans le cas de climatisation urbaine). Une valeur limite haute et basse peut tre impose etcontrle par un
30、 limiteur.Il est dautre part ncessaire que le systme de rgulation maintienne le dbit (Q1) et la diffrence de tempratureentre/sortie (Ta Tr) dans les limites de la plage de prcision de lquipement de comptage.Pour raliser ces objectifs, le systme de rgulation dun poste de livraison devra rpondre des c
31、ritres de qua-lification satisfaisants concernant : la prcision et la fiabilit des capteurs ; les paramtres de fonctionnement du comptage ; la plage de prcision de la rgulation ; la non-sensibilit aux variations de p du rseau ; la progressivit (action gal pourcentage recommande) ; le contrle de la v
32、itesse de monte en puissance ; la matrise de lanticipation ; le contrle du dbit livr ; 7 NF E 39-006 le contrle de la puissance livre ; la transmission dinformations distance ; la possibilit de tlcommande.5.6 Classes dquipement des postes de livraisonLes exigences dcrites visent obtenir que le fonct
33、ionnement de la sous-station ne perturbe pas le fonctionne-ment du rseau et permette le comptage prcis de lnergie livre ; elles ne prsument pas des exigences de qua-lit que le consommateur peut dsirer pour son installation.Les exigences dquipement peuvent varier avec la puissance du poste de livrais
34、on et en considration de limpor-tance relative de celle-ci vis-vis de la taille du rseau ou de la branche sur laquelle le poste de livraison est rac-cord, ou vis-vis de la puissance des postes de livraison voisins.Plus la puissance du poste de livraison sera leve, plus les exigences pourront tre gra
35、ndes lgard de lensem-ble rgulation/comptage en ce qui concerne la progressivit, la fiabilit et la prcision. Par exemple : un poste de faible puissance, de moins de 50 kW, alimentant en eau chaude les corps de chauffe de locaux,peut ntre quip que dune rgulation simple, du type tout ou rien, le systme
36、 de comptage tant adapt auxcaractristiques dun tel ensemble. Il est donc de classe 1 (Cl 1) ; on pourra prescrire la classe 2 (Cl 2) pour les postes de 100 300 kW, puis la classe 3 (Cl 3) jusqu 1 000 kWet la classe 4 (Cl 4) au del ; pour un consommateur exigeant, telle une industrie, on choisira une
37、 classe compatible avec les caractristi-ques du procd.Tableau 1 Classification des postes par niveau dquipement Classe de poste Cl 1 Cl 2 Cl 3 Cl 4Adquation de la plage de rgulation et des paramtres de fonctionnementdu comptage a)XXXXRapport puissances rgules max/min 10 10 20Rgulation progressive X
38、X XContrle du dbit maximal livr XXContrle de la vitesse de prise de charge (% par minute) XContrle de la puissance maximale livre XFonctionnalits optionnellesRgulateur de pr(obligatoire avec vanne 3 voies ou si p entre/sortie trop lev)Limitation de la temprature de retour (suivant les besoins)Tlrgla
39、ge des consignes (suivant les besoins)Matrise de lanticipation b)(suivant le besoins)a) Normes consulter : NF EN 1434, parties 1 6, avec valeur prfrentielle de 2 K pour les rseaux de chaleur et de 1 Kpour les rseaux de froidb) Lanticipation est une fonctionnalit qui permet un poste de livraison dant
40、iciper sur la charge thermique appele, parexemple en fonction de son volution prsume ou dun phnomne mtorologique inopin.NF E 39-006 8 6 Gestion du fonctionnement densemble du rseau de distribution6.1 PrsentationLa gestion du fonctionnement densemble du rseau de distribution a pour objet, dassurer to
41、ut instant la satis-faction de la demande en vecteur nergtique de chaque poste de livraison, aux niveaux de p entre/sortie etde temprature darrive Taconformes aux engagements contractuels. Elle doit viser minimiser le cot global de lnergie distribue, en considrant simultanment :- le cot de lnergie l
42、ivrable par chaque source disponible, compte tenu ventuellement de la productioncombine dnergie lectrique, de chaleur et de froid ;- le cumul du cot des pertes thermiques et du cot de lnergie mcanique ncessaire pour la mise encirculation du vecteur nergtique ;- la vitesse maximale admissible de vari
43、ation de la charge thermique dans chaque source ;- les valeurs limites des critres dexploitation ;- lintgrit et la scurit de fonctionnement du rseau ; en exploitant les possibilits ventuelles daccumulations par le rseau et de stockage annexes dnergiethermique (chaleur ou froid).6.2 Grandeurs perturb
44、atricesLes grandeurs perturbatrices sont des paramtres externes au rseau dont lvolution peut influencer le fonction-nement de celui-ci. Ce sont en particulier : les donnes climatiques et prvisions mtorologiques (temprature extrieure, hygromtrie, vitesse du vent,ensoleillement, pluie ou autres mtores
45、, etc.) ; la charge thermique appele par les points de livraison ; linstant considr (heure, jour de la semaine, jour fri, saison, etc.) ; la disponibilit des sources ; le minimum technique des sources ; lutilisation minimale requise dune source ; lintervalle minimal de temps impos entre larrt dune s
46、ource et sa remise en service.6.3 Grandeurs rglesLes grandeurs rgles sont des paramtres dont la valeur est maintenue un point de consigne ou assujettie ne pas dpasser en plus ou en moins une valeur limite. Ce sont principalement :le p entre/sortie en des points particuliers du rseau ; la pression pa
47、ou pren des points particuliers du rseau ; la temprature Taou Tren des points particuliers du rseau (gnralement respectivement au dpart ou auretour aux sources) ; la puissance dlivre par chaque source et le dbit la traversant. 9 NF E 39-0066.4 Grandeurs de rglage ou dajustementLes grandeurs de rglage sont les paramtres sur lesquels on agit pour contrler les grandeurs rgles. Ce sontprincipalement : la temprature Taen des points particuliers du rseau (gnr
